Im Werkzeug- und Formenbau sind kurze Zykluszeiten bei gleichbleibend hoher Bauteilqualität ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Gerade bei Präzisionsteilen spielt die Werkzeugkühlung dabei eine zentrale Rolle. Ein aktuelles Praxisbeispiel zeigt, wie durch konturnahe Kühlung im Metall-3D-Druck selbst komplexe Randbedingungen erfolgreich gemeistert werden können.
Die PS Werkzeuge Vorrichtungen Metallbearbeitungs GmbH stand vor der Herausforderung, einen Kerneinsatz für ein Spritzgießwerkzeug zu realisieren, bei dem aufgrund beengter Platzverhältnisse sowie ungünstig positionierter Auswerfer eine konventionelle Kühlung nicht oder nur sehr eingeschränkt umsetzbar war. Gleichzeitig war eine effiziente Wärmeabfuhr zwingend erforderlich, um die geforderten Zykluszeiten der Präzisionsteile zuverlässig zu erreichen.
Bei der PS Werkzeuge Vorrichtungen Metallbearbeitungs GmbH entschied man sich daher, die ursprünglich konventionell ausgelegte Kühlung gezielt in eine konturnahe Kühlung zu überführen – optimiert für die additive Fertigung aus Metall. Für die Umsetzung griffen sie auf ihren bewährten Partner im Bereich Metall-3D-Druck zurück: LaserTeck, mit dem bereits in der Vergangenheit erfolgreich Projekte realisiert wurden. Angefragt wurde zunächst der über viele Jahre im additiven Werkzeugbau verwendete Werkstoff 1.2709.
LaserTeck konnte diesen Werkstoff wie gewohnt anbieten, wies im Zuge der technischen Abstimmung jedoch auch auf den kürzlich ins Portfolio aufgenommenen Werkzeugstahl Böhler M789 hin. Ergänzend brachte LaserTeck einen konstruktiven Optimierungsvorschlag für die Kühlkanalführung ein, den der Kunde mit geringem Aufwand in die Konstruktion integrieren konnte – mit einem nochmals verbesserten Druck- und Kühlungsergebnis.
Nach kurzer Abwägung entschied sich Marcel Pühlhorn, Geschäftsführer der PS Werkzeuge Vorrichtungen Metallbearbeitungs GmbH bewusst für Böhler M789 und profitiert seitdem von mehreren entscheidenden Vorteilen:
- Vereinfachte Prozesskette und kürzere Durchlaufzeiten, da keine zusätzliche Beschichtung der Kühlkanäle zum Korrosionsschutz erforderlich ist
- Attraktive Wirtschaftlichkeit, da sich M789 bei LaserTeck im Vergleich zu 1.2709 auch preislich überzeugend zeigt
- Möglichkeit von Verschleißschutzbeschichtungen für den Einsatz bei extrem abrasiven Kunststoffen
- Deutlich bessere Polierbarkeit gegenüber 1.2709 – insbesondere bei Sichtflächen ein klarer Vorteil
- Sehr gute Bearbeitbarkeit auch nach dem Härten, etwa beim Fräsen sowie beim Senk- und Drahterodieren
Das Projekt unterstreicht eindrucksvoll, welches Potenzial in der Kombination aus konturnaher Kühlung, additiver Fertigung und moderner Werkstoffauswahl liegt. Die enge und eingespielte Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Dienstleister wie LaserTeck ermöglicht es, technische Herausforderungen im Werkzeugbau effizient, wirtschaftlich und praxisnah zu lösen.