Mit Rapid Tooling schneller zum fertigen Produkt

Das Familienunternehmen aus Lohne ist in der Lage, Kunden mit höchsten Ansprüchen an kurze Lieferzeiten – sei es im Maschinenbau, in der Automobilindustrie, in der Hydraulik oder im Bereich Sanitär/Heizung/Klima – in dringenden Fällen besonders zügig Unterstützung zu bieten und Lösungen zu liefern. Schon seit einigen Jahren stellt Pöppelmann seinen Kunden geprintete Produkte beziehungsweise Prototypenartikeln mittels eines 3D-Druckers zur Verfügung. Von den Kunden wurde dies sehr gut angenommen. „Wir konnten dadurch Aufträge gewinnen“, sagt Thorsten Koldehoff, Vertriebsleiter bei Pöppelmann Kapsto. „Mit den geprinteten Artikeln sind wir jedoch an Grenzen gestoßen, weil das eingesetzte Material nicht dem Echtmaterial entspricht, das später in der Serie eingesetzt wird.“

Erstellung von Werkzeugeinsätzen mittels 3D-Druck reduziert Risiken

Anwender müssen sichergehen können, dass getestete Artikel funktionieren, wenn diese in Serie im Einsatz sind. Ein Prototyp im Echtmaterial bietet bei der Entwicklung erhebliche Vorteile. Mit Rapid Tooling lassen sich Risiken minieren und Artikelkonstruktionen beziehungsweise Artikelausführungen realitätsnäher umsetzen.

Beim Rapid Tooling entsteht nicht der vollständige Artikel, sondern der Werkzeugeinsatz via 3D-Druck. Das Grundwerkzeug besteht aus Stahl, der Werkzeugeinsatz jedoch nicht; stattdessen wird er aus einem Kunststoffträgermaterial gedruckt, mit dem Grundwerkzeug verschraubt und wie ein übliches Stahlwerkzeug auf die kunststoffverarbeitende Maschine montiert. Der Kunststoffartikel wird dann im Echtmaterial gefertigt. „Wenn der Kunde nach einem flexiblen, weichen Artikel – beispielsweise aus EVA – verlangt, können wir auch diesen Artikel aus dem entsprechend gedruckten Werkzeugeinsatz fertigen“, so Koldehoff.

Artikel aus geprintetem Werkzeugeinsatz entspricht nahezu dem Serienprodukt

Der Kunde bekommt aus dem gedruckten Werkzeugeinsatz zur Abmusterung nahezu den gleichen Artikel, den er später aus einem Stahlwerkzeug zur Serienfertigung erhalten würde. Auch die Farbe entspricht bereits dem Serienprodukt. Dank Rapid Tooling kann sich der Kunde so bereits im Entwicklungsstadium einen genauen Eindruck über das Aussehen und die Eigenschaften des Serienprodukts verschaffen.

Eine Einschränkung des Rapid Tooling ist, dass der geprintete Werkzeugeinsatz natürlich schneller abnutzt als ein Stahlwerkzeugeinsatz. Doch je nach Artikelgeometrie und eingesetztem Material sind einige Dutzend bis mehrere Hundert Schuss auf diesem Wege herstellbar. Ebenso muss individuell überprüft werden, welche Geometrie mit den heute vorhandenen Grundwerkzeugen produziert werden können.

Für größere Stückzahlen in der Versuchs- und Prototypenphase setzt Pöppelmann auch auf Aluminiumwerkzeuge. Diese lassen sich erheblich schneller und preiswerter als Stahlwerkzeuge herstellen, können jedoch für kleinere Serien von einigen Tausend Artikeln bereits ausreichen.

Seriennahe Fertigung teilweise schon nach einer Woche möglich

Der Anspruch von Pöppelmann Kapsto ist es, seinen Kunden bereits nach einem bis wenigen Tagen nach Anfrage – präzise Daten vorausgesetzt – eine Konstruktion vorzulegen. Rapid Tooling mittels 3D-Druck versetzt den Kunststoffverarbeiter in die Lage, einen entsprechende Printwerkzeugeinsatz innerhalb von kürzster Zeit herzustellen – dies kann im zeitkritischen Einzelfall auch innerhalb einer Woche sein. „Diesen Zeitraum haben wir bereits mehrfach in der Praxis realisiert“, sagt Verkaufsleiter Koldehoff. Mit herkömmlichen Methoden dauere dies in der Regel mehrere Wochen. Für die Automobilindustrie interessant: Bei Projekten, bei denen in der Serienproduktion Prozess- oder Qualitätsprobleme auftreten, können Verbesserungen in Form von geänderten Artikeln sogar direkt in der laufenden Serie einfließen.

Kontakt: Pöppelmann GmbH & Co. KG, Kunststoffwerk–Werkzeugbau, www.poeppelmann.com