Funktionsintegration im Werkzeugbau durch laseradditive Fertigung

Werkzeugbauer stellen anspruchsvolle Spritzgießwerkzeuge als Einzelanfertigung oder in kleiner Stückzahl her. Dabei unterliegen sie einem hohen Zeit- und Kostendruck durch die Forderung der Kunden nach einer kurzen Time-to-Market und der Konkurrenz aus Niedriglohnländern. Eine Innovation des Werkzeugbaus zur Reduzierung von Zeit und Kosten ist die Integration von zusätzlichen Funktionen in bestehende Komponenten. Am Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik der TU Hamburg-Harburg wurde in Zusammenarbeit mit Werkzeugbau Siegfried Hofmann und Concept Laser ein Druckluftauswerfersystem für Spritzgießwerkzeuge entwickelt. Dieses System kann klassische Auswerferstifte vollständig ersetzen. Die Integration von Druckluftauswerfern in laseradditiv gefertigte Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung erfolgt kostenneutral, da sich die Fertigungszeit des Einsatzes durch das zusätzliche System nicht verlängert und eine Druckluftsteuerung bereits in Spritzgießmaschinen vorhanden ist. Zusätzlich entfällt durch das Druckluftauswerfersystem das komplette mechanische Auswerferpaket. Durch diese Einsparungen reduzieren sich Zeit und Kosten für das Werkzeug.

Tool manufacturers produce highly sophisticated injection molds as single units or in small lot sizes. They are driven by high time and cost pressure due to the demands of their customers for a short time-to-market and a hard competition with the tooling industry in low-wage countries. An innovation of tool manufacturers to reduce lead time and costs is the integration of additional functions into existing components. The Institute of Laser and System Technologies at Hamburg University of Technology together with Werkzeugbau Siegfried Hofmann and Concept Laser developed an ejection system operating with pressurized air. This system replaces classic ejector pins completely. The integration of air ejectors into a laser additive manufactured tool insert with conformal cooling has no impact on costs. The lead time of the insert is not changed by the additional system. No additional investments are required by molding companies, because injection molding machines are already equipped with the valves to operate the air ejector system. By the use of an integrated air ejector system the expenses of the whole mechanical ejector package are saved. This results into a reduction in lead time and costs for the injection molding tool.