Additiv gefertigter Kappenkern mit präziser Nachbearbeitung

Additive Fertigung im Werkzeugbau wird häufig mit Prototypen oder Sonderlösungen verbunden. Zunehmend zeigt sich jedoch, dass additiv gefertigte Funktionskomponenten auch im Serienwerkzeug reale Vorteile bieten, besonders dort, wo konventionelle Kühl- und Strömungsführungen konstruktive Grenzen erreichen. Ein Projekt bei Faust Kunststoffwerk verdeutlicht dieses Potenzial am Beispiel eines neu entwickelten Kappenkerns.

Ziel war es, die Formfüllung zu stabilisieren, Materialüberfüllung im Kavitätsbereich zu reduzieren, das Prozessfenster zu erweitern und die Bauteilqualität reproduzierbar zu verbessern. Der Kernrohling wurde aus Printium 13 additiv bei Addition gefertigt und anschließend präzise spanend an allen funktions- und dichtungsrelevanten Flächen nachbearbeitet. Die strömungs- und wärmetechnische Auslegung erfolgte durch das Ingenieurbüro Juri Müller.

Entscheidend ist die innere Geometrie. Optimierte Kühl- und Strömungsführungen ermöglichten eine gezielte Beeinflussung von Druck und Temperatur im Kernbereich. In der Validierung unter Serienbedingungen zeigte sich ein volumetrisch um etwa 1,5 cm3 späterer Umschaltpunkt, eine deutlich reduzierte Materialüberfüllung sowie eine geringere mechanische Werkzeugbelastung. Die Prozessführung blieb über 1,5 Stunden stabil, 500 bar Nachdruck waren ausreichend und die Oberflächenstruktur homogener.

Die Kavität wird kontrollierter gefüllt, das Prozessfenster robuster und die Reproduzierbarkeit höher. Additive Fertigung ist damit kein Selbstzweck, sondern dort sinnvoll, wo sie Geometrien ermöglicht, die konventionell kaum realisierbar sind. Für den Serienbetrieb bedeutet das geringere Prozesssensitivität, weniger Ausschuss und stabilere Produktionsbedingungen.