Moderne Technologien zur Gussteilherstellung für den Maschinen- und Werkzeugbau

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1 Startseite Moderne Technologien zur Gussteilherstellung für den Maschinen- und Werkzeugbau Dr. J. Jahn / Dr. Kant

2 Machinenbau-Unternehmen Gegenwärtige Situation in Maschinenbauunternehmen Maschinenbauunternehmen fertigen eine Vielzahl der Teile selbst bzw. beziehen Teile, die nach klassischen Verfahren gefertigt werden. Drehteile Frästeile Schweißkonstruktionen Großgussteile Kaum zur Anwendung kommen kleine Gussteile. Gründe: Neue Technologien zur Herstellung formkomplizierter Kleinteile sind nicht bekannt Kosten sind häufig höher

3 Chancen für die Zukunft Chancen für die Zukunft Neue konstruktive Lösungen (Design / Werkstoff) für Teile und Komponenten

4 Kennzeichnende Merkmale Kennzeichnende Merkmale von Teilen für den Maschinen- und Werkzeugbau Stückzahl Abmessungen Masse Werkstoff Qualität Einzelstücke / Kleinserien vielfältig Grammteile / Tonnenteile Eisenwerkstoffe / Leichtmetalllegierungen unterschiedliche Forderungen Beispiele Werkzeugmaschinenständer / Werkzeugeinsätze

5 Anforderungen an Technologien Anforderungen an Technologien für Teileherstellung durch Gießen 1. Erfüllung der technischen Forderungen in Verbindung mit ergänzenden nachfolgenden Fertigungsverfahren 2. Wettbewerbsfähige Kosten 3. Einhaltung eines Zeitlimits

6 Übersicht zu Technologien Übersicht zu geeigneten Technologien für Einzelfertigung bzw. kleine Losgrößen Klassische Verfahren Modellbau zur Herstellung von Holz-Metall- und Kunststoffmodellen Handformverfahren Mechanisierte Formverfahren unter Verwendung kalt aushärtender Formstoffe Moderne Verfahren Generative Verfahren zur Modellund Formherstellung Stereolithographie 3D-Druckverfahren Formsinterverfahren Neu- und weiterentwickelte Technologien keramische Verfahren zur Formherstellung (schnelle Formschalenfertigung)

7 Verfahrensauswahl Verfahrensauswahl Technische Aspekte Kaufmännische Aspekte Material (Metall) Größe und Masse der Teile Geometrie / Design Qualitätsforderungen Toleranzen Lieferzeit Preis Oberflächen- und Volumengüte mechanische Eigenschaften

8 Ausgangsinformationen Mögliche Ausgangsinformationen (Bestellinformationen) und deren Weiterverarbeitung Ausgangs-Info. zum Design 3D-CAD-Daten 2D-Daten (Zeichnung / Skizze) Maßnahmen Prüfung auf gießtechnische Überarbeitung 3D-Beschreibung (3D-Daten erforderlich) Teil (vergegenständlicht) Design-Modell, gebrauchtes Teil, Ersatzteil, u.a. Digitalisieren / Scannen 3D-Daten Unter bestimmten Bedingungen als Urmodell anwendbar (Schwindmaß, Toleranzen, keine Teilung)

9 Möglichkeiten der Gussteilerstellung Möglichkeiten der Gussteilerstellung mittels CAD-Daten 1. CAD Urmodell flexible austreibbares Form Gussteil Form Modell 2. CAD austreibbares Form Gussteil Modell 3. CAD Form- Gussteil sintern Generative Verfahren (Metall, Pulver) 4. CAD Lasersintern Laserschmelzen Elektronenstrahlschmelzen Fertigteil

10 NRU - Technologien NRU - Technologien 1. CAD STL- Modell Silikon- Form Wachs- Modell Feinguss- Form Kompaktform, Schalenform Gussteil Wärme-Beh., Oberfl.-Beh., mech. Bearb. 2. CAD austreibb. Modell Feinguss- Form Gussteil

11 Werkstoff/Abmessung/Masse Standardwerkstoffe: Abmessungen / Masse: Al Al-Legierungen Cu Cu-Legierungen Zn Zn-Legierungen von 1 2 mm bis mm von 2 10 g bis 3..5 kg Stähle Ni Ni-Legierungen Co Co-Legierungen Genauigkeit / Toleranzen: VDG 690 D1/A1 Ti Ti-Legierungen

12 Schlussfolgerungen Schlussfolgerungen 1. Moderne Verfahren der Gussteilherstellung sind zukunftsträchtige Alternativen zur Teilefertigung für den Maschinen- und Werkzeugbau. 2. Neuentwickelte Verfahren für Rapid Prototyping erfüllen die Anforderungen am besten und werden deshalb künftig für diese Teilefertigung zur Anwendung kommen.

13 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit