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Diffusionsbonding: Ein neues Verfahren zur schnellen Herstellung von komplexen Werkzeugen

Werkzeuge mit konturnahem Temperiersystem werden häufig mit additiv gefertigt – mit den herkömmlichen Verfahren ist dieser Produktionsprozess jedoch langwierig. Die Neue Materialien Bayreuth GmbH hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, das deutlich höhere Aufbauraten ermöglicht.

Foto: NMB

 

Werkzeuge mit konturnaher Kühlung ermöglichen beim Spritzguss verbesserte Prozessparameter. Aufgrund des langsamen Schichtaufbaus bei den herkömmlich eingesetzten Verfahren zur additiven Fertigung, wie dem Laserschmelzen, ist die Herstellung teuer – insbesondere von größeren Formeinsätzen.

Vor diesem Hintergrund hat die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) zusammen mit weiteren Partnern im Rahmen eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekts ein neues Verfahren entwickelt, das sich durch einen deutlich schnellen Schichtaufbau auszeichnet. Im Mittelpunkt dieses sogenannten Diffusionsbonding steht der Einsatz handelsüblicher Stahlbleche als Basis für den Schichtaufbau.

Hierzu werden die für den Schichtaufbau zugeschnittenen Bleche zunächst mit einer Lotlegierung beschichtet und anschließend zum Aufbau der gewünschten Form durch Diffusionslöten zusammengefügt. Der Fügevorgang erfolgt dabei durch einen unmittelbaren Kontakt der Bleche mit massiven, induktiv erwärmten Heizplatten. Dies ermöglicht deutlich höhere Aufbaurate im Vergleich mit dem verbreitet eingesetzten Laserschmelzen, bei dem jeweils sehr dünne Schichten von Metallpulver, das zudem teuer ist, zum Schichtaufbau verwendet wird.

Damit ist das Diffusionsbonding zur Realisierung von Werkzeugeinsätze mit konturnahen Kühlkavitäten für die Anwendung beim Magnesiumspritzguss, aber auch bei Spritzgießen von Kunststoffen eine attraktive Alternative zu den etablierten Verfahren – insbesondere für Einsätze mit größeren Abmessungen.

Weitere Partner im Projekt „Neues Verfahren zur Herstellung von Werkzeugeinsätzen mit konturnahem Temperiersystem für den Magnesiumspritzguß“ (WerkMag) – FKZ 2481023LL4 – sind Evobeam GmbH, Wolfrum Formenbau GmbH & Co. KG und Neue Materialien Fürth GmbH.

          


Ansprechpartnerin

Neue Materialien Bayreuth GmbH
Dr.-Ing. Haneeen Daoud | E-Mail: haneen.daoud@nmbgmbh.de