Werkzeuge innovativer und nachhaltiger fertigen

Die Werkzeug- und Formenbaubranche steht vor neuen Herausforderungen. In einer Zeit, in der Nachhaltigkeit und Effizienz immer mehr an Bedeutung gewinnen, müssen auch etablierte Industrien neue Wege beschreiten, um diesen Ansprüchen gerecht zu werden. Die Toolcraft AG setzt verstärkt auf die Additive Fertigung, um Werkzeuge nicht nur innovativer, sondern auch nachhaltiger herzustellen.

Traditionelle Herstellung von Formen und Werkzeugen: Ein Überblick

Die traditionelle Werkzeugherstellung ist ein aufwendiger Prozess, der seit Jahrhunderten praktiziert wird. Historisch gesehen begann die Herstellung von Werkzeugen mit dem Schmieden, Gießen und Bearbeiten von Metall. In der klassischen Methode werden Werkzeuge oft durch Fräsen, Drehen und Schleifen aus massiven Blockmaterialien hergestellt. Dies kann allerdings zu erheblichem Materialverlust führen und ist oft zeitaufwendig. Auch die Herstellung von Formen für Spritzguss oder Druckguss basiert auf klassischen Techniken wie dem Feingießen oder dem Bearbeiten von Stahlblöcken, was erhebliche Kosten und hohen Ressourcenaufwand mit sich bringt.

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Symbolbild Additive Fertigung — Das L-PBF-Verfahren ermöglicht die Fertigung von hochkomplexen Bauteilen

Additive Fertigung: Neue Dimensionen der Werkzeugherstellung

Die Additive Fertigung revolutioniert diesen traditionellen Ansatz durch die schichtweise Herstellung von Werkstücken. Ein führendes Verfahren in diesem Bereich ist Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). Dabei wird das Werkstück Schicht für Schicht aufgebaut, indem ein Laser das zu verarbeitende Material in Pulverform aufschmilzt. Das L-PBF-Verfahren ermöglicht die Fertigung von hochkomplexen Bauteilen, die gleichzeitig leicht und robust sind. Besonders im Bereich der Leichtbauweise, der Funktionsintegration und bei komplexen Strukturen zeigt das L-PBF-Verfahren seine Stärken. „Die Additive Fertigung eröffnet uns völlig neue Dimensionen“, sagt Uwe Schulmeister, Bereichsleiter Additive Fertigung bei der Toolcraft AG. „Mit dieser Technologie können wir nicht nur bestehende Werkzeuge optimieren, sondern auch Neuwerkzeuge effizienter und umweltfreundlicher produzieren.“

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Laser Metal Deposition (LMD): Effizienz durch Nachhaltigkeit

Ein weiteres zukunftsweisendes Verfahren ist Laser Metal Deposition (LMD). Dieses additive Verfahren bietet insbesondere im Werkzeugbau enorme Vorteile. Anstatt defekte oder abgenutzte Werkzeuge komplett neu zu fertigen, können diese durch präzisen Materialauftrag repariert und sogar optimiert werden. Dies spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern reduziert auch den Materialeinsatz erheblich. Typische Anwendungen für LMD finden sich beispielsweise bei der Reparatur von Turbinenschaufeln, Wellen oder Werkzeugen. Zusätzlich ermöglicht LMD das Aufbringen von Funktionsschichten, wie etwa Verschleiß- und Korrosionsschutz. „Die Kombination von Reparatur, Beschichtung und hybriden Bauweisen macht das LMD-Verfahren zu einem echten Alleskönner“, betont Schulmeister.

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Hybride Roboter-Applikation: Integration und Flexibilität

Eine besonders innovative Fertigungstechnologie ist die hybride Roboter-Applikation. Sie ermöglicht es, sowohl additive als auch subtraktive Verfahren in einem einzigen System zu kombinieren. Mit dem Laser-Schweißkopf können Bauteile nicht nur beschichtet und mit neuen Konturen versehen, sondern auch beschädigte oder verschlissene Bauteile effizient repariert werden. Durch das filigrane Laserauftragschweißen wird zudem der Wärmeeintrag ins Werkstück minimiert, was die Qualität der Reparaturen deutlich verbessert. „Diese Kombination von Technologien in einer Roboterzelle ist ein echtes Multitalent, das uns völlig neue Möglichkeiten eröffnet“, erläutert Schulmeister.

Uwe Schulmeister, Bereichsleiter Additive Fertigung bei der Toolcraft AG

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Nachhaltigkeit und Innovation als Leitbild

Die Additive Fertigung bietet enorme Vorteile im Hinblick auf Nachhaltigkeit. Durch den gezielten Materialeinsatz werden Ressourcen geschont und Abfälle minimiert. Zudem können innovative Materialien eingesetzt und komplexe Strukturen realisiert werden, die mit herkömmlichen Verfahren nicht umsetzbar wären. „Die Kombination aus innovativen Technologien und nachhaltigem Denken ist der Schlüssel zur Zukunft des Werkzeugbaus“, resümiert Schulmeister. „Wir bei Toolcraft sehen die Additive Fertigung als eine wichtige Säule, um den Anforderungen von morgen gerecht zu werden – und gleichzeitig neue Märkte, Branchen und Kunden zu erschließen.“

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