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Rapid Tooling für Umformwerkzeuge

Das selektive Lasersintern ermöglicht es die Flexibilität und den Automatisierungsgrad im Werkzeugbau zu erhöhen. Einer der wichtigsten Vorteile dieses Verfahrens ist die Herstellung von komplexen Geometrien. Der Einsatz von Spritzgießwerkzeugen und Werkzeugeinsätzen mit komplexen, konturnahen Kühl- und Temperierkanälen, welche mittels Selektiven Lasersintern hergestellt werden, kann zur Produktivitätssteigerung und zur Verbesserung von Bauteilqualität führen. Ein weiteres Anwendungsgebiet stellt der Werkzeugbau für Umformwerkzeuge dar. An der Fachhochschule Wels in Österreich wird ein neues Schmierkonzept für komplexe Tiefziehgeometrien untersucht. Die Generierung von Tiefziehwerkzeugen mittels SLS-Verfahren ermöglicht die Integration eines Schmierstoffsystems in ein Tiefziehwerkzeug. Dadurch wird die direkte Schmierung der höchstbelasteten Bereiche an Tiefziehmatrizen ermöglicht. Außerdem soll die Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch die Generierung einer Keramik-Metall-Mischung in den oberflächennahen Werkzeugbereichen verbessert werden. Des Weiteren wird die Reduzierung von thermischen Belastungen durch den Einsatz von Schmiedewerkzeugen verfolgt. Hierzu werden die verschleißkritischen Bereiche mittels Kühlkanälen gekühlt, so dass die Anlasstemperatur des Werkstoffes nicht überschritten wird. Der Vorteil der konturnahen Kühlung kann auch bei Presshärtewerkzeugen genutzt werden. An der Fachhochschule Wels werden diese Werkzeuge hergestellt und getestet.

Selective laser sintering allows more flexibility and a higher automation level in tool engineering. One of the main advantages of this method is the production of complex geometries. The use of injection moulds and tool inserts with complex and conformal cooling channels, which are produced by SLS, increase the productivity and quality of the parts. Another application is the construction of forming tools. A new lubrication concept for complex deep drawing is investigated at the University of Applied Sciences in Wels, Austria. The layered structure of deep drawing tools with integrated lubrication channels enables the direct lubrication of highly stressed areas on deep drawing dies. Furthermore, the wear resistance of forging tools by generating a ceramic-metal mixture in near-surface tool areas is investigated. The reduction of high thermal stresses in generated forging dies is also analysed. For this reason the wear-critical areas are cooled by cooling channels. As a result the annealing temperature of the generated material is not exceeded. The advantage of conformal cooling can also be used for press hardening tools. At the University of Applied Sciences in Wels, these tools are manufactured and tested.