Additive Fertigung von Formwerkzeugen für die Glasumformung

Im Forschungsprojekt »3DHeat – Hybride additive Fertigung von Formwerkzeugen für die Glasumformung« entwickelt das Fraunhofer IPT gemeinsam mit Partnern Glasumformwerkzeuge mit integrierter, konturnaher Temperierung. Dabei kombinieren die Forschenden verschiedene additive Fertigungsverfahren zu einem hybriden Prozess. Der Werkzeugkörper aus kostengünstigem Stahl entsteht mittels Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Während des Aufbaus integriert das Team Sensoren und oberflächennahe Temperierungselemente direkt in den Werkzeugkörper. Diese ermöglichen während der Glasumformung eine präzise Temperaturregelung in Echtzeit ohne externes Kühlsystem.

Auf den Werkzeugkörper wird anschließend die Glaskontaktzone durch drahtbasiertes Laserauftragschweißen aufgetragen. Das verwendete Material ist speziell auf die thermischen Ausdehnungseigenschaften des Glaswerkstoffs abgestimmt, wodurch Spannungen und Glasbruch minimiert werden. Bei Verschleiß lassen sich die obersten Metallschichten einfach abtragen und additiv erneuern – ohne dass der gesamte Werkzeugkörper ersetzt werden muss. Das Projektziel ist die Verdopplung der Werkzeugstandzeit.

Die Technologie ist auch auf andere Branchen mit hohen thermischen Anforderungen übertragbar.

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Kontakt:

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Thomas Derra M.Sc.

Steinbachstr. 17, 52074 Aachen

Telefon +49 241 8904-320

Mail: thomas.derra@ipt.fraunhofer.de