Der CASTFAST BlogNovember 2023
Freiheit, Freiheit! Wie 3D-Sanddruck die Grenzen der Gussteilgestaltung sprengt
Konstrukteure wissen: Mit den vielen Vorteilen von Gussteilen kamen bisher Einschränkungen bei der Gestaltungsfreiheit einher. Das zur traditionellen Formherstellung benötigte Dauermodell aus Holz kann zwar die spätere Bauteilkontur sehr genau wiedergeben, muss aber ausgeformt werden können, was den gestalterischen Möglichkeiten klare Grenzen setzt.
Kompromisslos komplexe Gussteile
Beim Guss mit Dauermodell wird Bauteilkomplexität mit gnadenlos aufwendigen, mehrteiligen, aus Segmenten aufgebauten Modellen und Kernpaketen erreicht.
Bei High-Tech-Gussteilen kommt man mit dem klassischen Verfahren schnell auf Kernkästen aus Dutzenden Teilen, die manuell verbunden und gehandhabt werden müssen. Lohn des Ganzen am Ende: Man kann nach all dem Aufwand genau eine Design-Variante des Bauteils abgießen. Mal kurz was ändern? Unmöglich.
Mit 3D-Sanddruck werden ganze Kernpakete direkt gedruckt, fast ohne Mehraufwand. Kernkästen braucht der Sanddruck auch nicht. Formsegmente werden in größeren Abschnitten gedruckt.
Form follows function – endlich
Für Entwickler und Konstrukteure heißt das alles: Endlich kann die Konstruktion des Bauteils frei von Fertigungsüberlegungen stattfinden – ob wirtschaftlich oder technisch. Zu den fertigungstechnischen Grenzen: 3D-Sanddruck kann Hinterschneidungen und braucht keine Formschrägen. Auch geteilt muss die Form nicht immer sein.
Die Konstruktionsmöglichkeiten erweitern sich damit dramatisch. Oberflächen können radikal optimiert, Funktionen integriert werden. Filigrane Innengeometrien und bionische Strukturen sind auf einmal machbar. Gewichtsreduzierung und Bauteiloptimierung werden zum Kinderspiel.
Komplexe Bauteile sind dank unseres 3D-Sanddrucks kein Problem mehr!
Etliche Designvariationen auf einen Schlag
Ob in der Produktentwicklung oder bei der Konstruktion von Sonderteilen, manchmal müssen mehrere Variationen eines Gussteils gefertigt werden. Mit Modell ist das schwierig. Mit 3D-Sanddruck nicht. Die Form wird nur auf Basis einer digitalen Druckdatei erstellt. Diese kann beliebig oft geändert und variiert werden.
Um an einem Ersatzteil den Flansch anzupassen, oder um bei der Entwicklung viele Designiterationen gleichzeitig zu fertigen und zu vergleichen. Auch das Schwindmaß kann problemlos angepasst werden, um das gleiche Bauteil in einem anderen Material abzugießen.
Fazit
Die Geschwindigkeits-, Präzisions- und Kostenvorteile des 3D-Sanddrucks entfalten ihre Wirkung auch, wenn ein Gussteil unverändert mit dem neuen Verfahren gefertigt wird. Viel mehr Möglichkeiten eröffnen sich aber, wenn Konstrukteure schon bei der Bauteilgestaltung die üblichen Fertigungsüberlegungen einfach ignorieren dürfen. Dann sind ganz neue, bessere Gussteile möglich. Strukturen und Oberflächen können neu erdacht werden. Freiheit, eben.