De gereedschapskosten voor het spuitgieten van kogellagerkooien waren 50 keer lager dan wat ze anders zouden zijn geweest - Het print2mold-proces van dichtbij

• Wat er nodig was: kleine kogellagerkooi serie
• Productiemethode: print2mold (Rapid Tooling)
• Vereisten: minder tijd en lagere kosten, matrijs vergelijkbaar met gefreesde of middels vonkerosie geproduceerde spuitgietmatrijs
• Materiaal: xirodur B180
• Industrie: huishoudelijke apparaten
• Succes van de samenwerking: een kosteneffectievere matrijs geproduceerd binnen drie dagen, met extreem hoge nauwkeurigheid qua matrijs details

 

De spuitgietmatrijs van metaal werd binnen drie dagen geproduceerd met selectief lasersmelten.

De applicatie in één oogopslag:
er was een kogellagerkooi nodig voor de productie van een xiros polymeer kogellager die gebruikt zou worden in een uittrekeenheid van een vaatwassermandje. Het zou in productie gaan in kleine series. Maar de kosten en de tijd die nodig waren om de spuitgiet matrijs te produceren waren erg hoog. Deze nadelen werden tegengegaan met behulp van het print2mold proces. De matrijs is gemaakt van gereedschapsstaal in het selectieve lasersmeltproces (SLM) en kon binnen drie dagen worden voltooid. Het SLM-proces maakt gedetailleerde matrijsproductie mogelijk, wat resulteert in nauwkeurige, hoogwaardige componenten.

Kogellagerkooien met xiros polymeer kogellagers

Probleem

De productie van spuitgietmatrijzen, die meestal middels vonkerosie of middels frezen worden gemaakt, duurt enkele weken. Deze lange productietijd gaat gepaard met hoge kosten. De tijd- en geldfactoren moesten aanzienlijk worden verminderd bij de productie van een serie kleine kogellagerkooien. Niettemin moest de verscheidenheid aan materialen die beschikbaar zijn bij spuitgieten blijven behouden, om verlies van de kwaliteit van de te produceren polymeer kogellagers te voorkomen.

Oplossing

Dankzij het print2mold-proces van igus kon de snelheid van additieve productie worden gebruikt om de spuitgietmatrijs te produceren. De matrijs werd binnen 3 dagen op basis van het model van de kogellagerkooi gemaakt met selectieve lasermelting. Deze werd vervolgens gebruikt om de kogellagerkooi te produceren van het iglidur materiaal dat het best geschikt is voor de toepassing van polymeer kogellagers. De kosten van de prototypematrijs waren circa € 450,-, wat 50 keer goedkoper was dan de latere seriematrijs. Dit kostenvoordeel kan worden verklaard door het feit dat de speciale vorm en grootte van de kogellagerkooi het frezen of slijpen bijna onmogelijk maakte, hetgeen de reden is dat EDM en 3D-printen de enige mogelijke fabricagemethoden waren voor de spuitgietmatrijs.

Hoe werkt print2mold bij igus?

In tegenstelling tot frezen en vonkerosie, is er bij additieve fabricage sprake van afzetting van materiaal. De hulpbronnen besparende benadering van het proces bevordert niet alleen de productiesnelheid, maar maakt ook verschillende geometrieën mogelijk die met conventionele productiemethoden niet haalbaar zouden zijn. Er zijn twee processen die kunnen worden gebruikt om spuitgietmatrijzen in 3D te printen: het SLA-proces (stereolithografie) is met name alleen geschikt voor het maken van prototypes. Het Selective Laser Melting (SLM) proces wordt gebruikt om matrijzen van metaal te maken, voornamelijk voor kleine series en testfasen tot 25.000 stuks. Naast de snelle productie van de spuitgietmatrijs biedt het print2mold proces ook grote voordelen als het gaat om materiaalkeuze. Er zijn meer dan 60 iglidur-kunststoffen beschikbaar; daarmee kan aan bijna alle eisen voor een glijdende toepassing worden voldaan.

Prototype van een spuitgietmatrijs voor een kogellagerkooi geproduceerd middels stereolithografie.