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04.07.2016

Kunststoff-Prototypen aus dem 3D-Drucker

Mehr Effizienz, weniger Kosten

Um den Aufwand für das Testen elektrischer Prototypen zu senken, setzt Berker auf die 3D-Druck-Technologie von Stratasys. Damit konnten sowohl Kosten als auch Zeit um über 80% reduziert werden.

Berker, eine Tochter der Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG (Blieskastel), hat den Aufwand für das Testen elektrischer Prototypen dank 3D reduziert. Berker produziert mittels 3D-Druck Spritzgussformen, mit der Prototypen für das funktionale Testen neuer Produkte erstellt werden. Die mit 3D-Druck entstehenden Formhohlräume werden dazu genutzt, Teile von Prototypen herzustellen, die man schnell auf Fehler in der Passform und Funktionsweise hin überprüfen kann, und das im finalen Material.

3D-gedruckte Spritzgießformen (grün) aus Digital ABS-Materialien sowie damit gefertigte Komponenten für Prototypen (© Stratasys)

3D-gedruckte Spritzgießformen (grün) aus Digital ABS-Materialien sowie damit gefertigte Komponenten für Prototypen (© Stratasys)

Gut geschaltet

Seit 1919 produziert das Unternehmen Schalterprogramme sowie Systeme für intelligente Gebäudetechnik. Die Designs des Unternehmens wurden mehrfach mit internationalen Preisen ausgezeichnet. Für eine kürzlich neu designte elektrische Komponente wurden Teile benötigt, die im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Sobald sie zusammengebaut sind, müssen sie ein Messverfahren zur elektrostatischen Entladung durchlaufen, das außerhalb des Unternehmens durchgeführt wird. Das bedeutet, dass der Prototyp aus demselben Material gefertigt sein muss wie das endgültige Produkt.

Statt der üblichen Spritzgießformen aus Metall hat sich das Unternehmen dazu entschieden, für die Herstellung der zu testenden Prototypen auf Gussformen aus dem 3D-Drucker zu setzen. Eine der größten Herausforderungen: Die produzierten Bauteile müssen so präzise gefertigt sein, dass sie mit einer anderen Komponente, die aus einer Metallform stammt, zu einem voll funktionsfähigen Prototypen zusammengefügt werden können. Dafür nutzt Berker den Multimaterial-Drucker Objet500 Connex2 von der Stratasys GmbH, Rheinmünster, mit Digital AB-Materialien.

Neue Flexibilität und exakte Toleranzen

Damit produzierte Berker eine Reihe von Formhohlräumen mit verschiedenen Geometrien. Jede Formen wurde dazu genutzt, mit ihr verschiedene finale Materialien für das fertige Produkt zu testen. Zum Einsatz kamen dabei Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Polycarbonat (PC) und thermoplastische Elastomere (TPE). Im Durchschnitt konnten pro Form eine Kosteneinsparung von 83% und eine Reduzierung der Produktionszeit von 85% erreicht werden.

Die Herstellung der Prototypen im Detail (© Stratasys)

„Diese neue Flexibilität ermöglicht es uns, zwei oder drei verschiedene Optionen gleichzeitig zu testen, um so das optimale Ergebnis zu erzielen“, sagt Andreas Krause, Head of Technical Department & Manufacturing bei Berker. Das Verfahren und die Qualität der Produkte auf Basis der funktionellen Prototypen habe die Entwicklungsprozesse beschleunigt. Die Formhohlräume, die mit Hilfe von Stratasys entstanden sind, haben uns dabei geholfen, Kosten und Zeit zu sparen und funktionsfähige Prototpypen im finalen Material zu erstellen.“

Die so entstandenen Spritzgießformen halten sich dabei genau an die vorgegebenen Toleranzen und ermöglichen die Verwendung der richtigen Materialien – und sollen dabei nur einen Bruchteil von traditionell hergestellten Formhohlräumen aus Metall kosten. Die getestete Komponente ist jetzt in der Produktion. (me)

Unternehmensinformation

Stratasys GmbH

Airport Boulevard B 120
DE 77836 Rheinmünster
Tel.: 07229 7772-0
Fax: 07229 7772-990

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