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Effizienzsteigerung in der Extrusion

Di., 27. November 2018
Die additive Fertigung als Schlüssel zum Erfolg

Mehr Effizienz durch neue Lösungen in der  generativen Fertigung

Technische Schläuche werden in vielen unterschiedlichen Branchen eingesetzt. Die Herstellung erfolgt dabei mit Hilfe eines Extruders, in dem Material über eine Förderschnecke durch einen Zylinder transportiert wird. Das Material wird zu einer homogenen Masse erhitzt und durch das Werkzeug am Ende des Extruders gepresst. Nachdem die Schmelze die gewünschte Form hat, erfolgt die Kühlung des Materials. 
Der MonaLab GmbH ist es nun gelungen, mit Hilfe der SLM® Technologie das Werkzeug als ein einteiliges Bauteil herzustellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei denen das Werkzeug aus vielen Kleinteilen zusammengesetzt werden muss, ist durch die additive Fertigung eine integrierte Bauweise möglich. 
Während des gesamten Herstellungsprozesses des einteiligen Werkzeugs stand das breite Portfolio der SLM Solutions Group AG, bestehend aus Maschine, Software und Service, zur Verfügung.

Additiv gefertigtes einteiliges Werkzeug

Durch die integrierte Bauweise des Werkzeugs, die so nur mit Hilfe der additiven Fertigung möglich ist, konnte nicht nur der Herstellungsprozess effizienter gestaltet, sondern auch die Eigenschaften des  Werkzeugs deutlich verbessert werden. 


SLM®-LÖSUNG

Mit Hilfe des einteiligen Werkzeugs, das in AlSi10Mg gefertigt wurde, können technische Schläuche mit einem Durchmesser von 10 Millimetern produziert werden. Die Anforderungen an das Bauteil sind dabei groß. Denn es muss bei hohen Belastungen nicht nur langlebig arbeiten, sondern vor allem effizient sein. Eine Hauptanforderung stellt also die strömungsoptimierte Bauweise dar. Zusätzlich können die vielen einzelnen Komponenten in einem Bauteil vereint werden: Statische Mischer, mit dem Farben und Additive gleichmäßig verteilt werden, Finnen, die der Schmelze die Rotation nehmen sowie eine Sensorhalterung für Thermoelemente und ein Flansch sind ebenso integriert, wie eine Luftdurchführung für den Schlauch, damit dieser aufgrund des umgebenden Drucks nicht kollabiert.
Die Konstruktion des Werkzeugs war eine der größten Herausforderungen während des Projektes, da viele individuelle Parameter berücksichtigt werden mussten. Gelungen ist dies mit der multilingualen, offenen Softwarearchitektur von SLM Solutions. 
Auf Basis der erstellten CAD-Daten konnte die additive Fertigung beginnen. Die MonaLab GmbH entschied sich, das Werkzeug auf der SLM®280 zu fertigen.

 


Die MonaLab GmbH

Ein Labor für generative Fertigungsverfahren, ist in der Fertigung und Entwicklung von generativ gefertigten Komponenten tätig. Ziel ist es, sich als Hersteller für generativ gefertigte, modulare Schlüsselkomponenten in der Kunststoff- und Prozesstechnik zu etablieren. Neben Komponenten, wie statischen Mischern werden Kühlkörper und Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung und Komponenten für das Materialhandling entwickelt, gefertigt und vertrieben. Gegründet wurde das Unternehmen Ende 2017 von Mag. Ing. Johannes Frueh in Lauterach in Vorarlberg in Österreich.

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