Rapid Prototyping in Guss? 3D-Sanddruck ermöglicht die schnelle Evolution von Gussbauteilen

Gießen, testen, ändern, gießen, testen. Dank 3D-Sanddruck ist es plötzlich viel leichter möglich, Prototypen als Gussteil herzustellen und zu verfeinern. Nicht nur, weil die wegfallenden Vorlaufzeiten und Modellkosten des „Printed Casting“-Verfahrens das ganze schneller und erschwinglicher machen.

Der durchgängig digitale Prozess ermöglicht den schnellen Sprung von der CAD-Datei zur gedruckten Form und gibt dem Entwicklungsteam einen heißen Draht in die Gießerei. Drei leicht variierte Versionen des gleichen Teils auf einmal gießen und vergleichen? Kein Problem. Prototypen herstellen, anschauen, anpassen und schnell in neuer Version gießen? Innerhalb weniger Wochen möglich.

Prototypen aus dem wahren Leben

Der klare Vorteil: wenn ein Teil später in Serie gegossen werden soll, hilft es, auch Prototypen in der Entwicklung früh als Gussteil (und nicht etwa im viel kostspieligeren Metall-3D-Druck, zerspanend oder aus ganz anderem Material) herzustellen.

Statt unter „Laborbedingungen“ zu arbeiten, ist man so schnell näher dran an der Produktionsrealität und an den tatsächlichen mechanischen Eigenschaften, und muss zudem nicht auf Einschränkungen etwa des Fräsprozesses Rücksicht nehmen. Ideal für iteratives Testen und Verbessern.

Vom Rohguss zum einsatzbereiten Werkstück kommt man mit 3D-Sanddruck auch schneller als mit traditionellem Guss mit Dauermodell, da der Prozess präziser ist und mit weniger Zugaben gearbeitet werden kann. Dadurch ist weniger nachgeschaltete Bearbeitung nötig.

Der Experimentierfreude keine Grenzen setzen

Dank 3D-Sanddruck kann all dies ohne die üblichen Einschränkungen des traditionellen Prozesses mit Holzmodell stattfinden. Ob und wo später die Form geteilt wird, wie Kerne vereinfacht werden könnten, darüber müssen sich Konstrukteurinnen/Konstrukteure beim 3D-Sanddruck erst Sorgen machen, wenn sie wollen, nicht schon, wenn sie nur einmal kurz etwas ausprobieren möchten.

Gerade für den Leichtbau ist das von Vorteil, da die mit 3D-Druck einhergehende Gestaltungsfreiheit Spielraum zum Experimentieren schafft und organische Designs und Topologie-Optimierungen ermöglicht. Im 3D-Sanddruck erstellte Formen können zudem in Stahl, Eisen, Aluminium oder in Sonderlegierungen abgegossen werden. Der Sprung in die Serie ist von hier denkbar einfach – nur die Methode der Formherstellung ändert sich.

Rapid Prototyping aus einem Guss

Der Prozess ist denkbar einfach. Benötigt werden nur die 3D-CAD-Daten des Prototyps und etwaiger Varianten. Manuell und ohne CAD erstellte Prototypen können gegebenenfalls eingescannt werden, um schnell an verarbeitbare 3D-Daten zu kommen.

Die Zeitspanne von der Bereitstellung der CAD-Daten bis zu einem oder gleich mehreren Rohgussteilen zur Nachbearbeitung beträgt dabei um die zwei Wochen. Der Druck der Formen kann entweder bei einem Dienstleister oder direkt in der abgießenden Lohngießerei stattfinden.