Hochleistungswerkzeuge für die Blechumformung mittels Laserstrahlschmelzen

Die Fertigung von Blechumformwerkzeugen zusammen mit der Nutzung einer konturnahen Werkzeugkühlung als eine weitere mögliche Anwendung der generativen Fertigung wurde bisher kaum betrachtet. Im Rahmen des Forschungsvorhabens „HiperFormTool“ wurde daher der Einsatz des generativen Laserstrahlschmelzens für die Blechwarmumformung, das Presshärten, genauer untersucht. Hauptziel des Projektes war die Entwicklung von innovativen Werkzeugeinsätzen zur deutlichen Verbesserung des Umformprozesses. Durch eine konturnahe Werkzeugtemperierung sollten Zykluszeiten signifikant reduziert und mittels integrierter Sensorik der Umformprozess überwacht werden. Es wurden das thermische Verhalten der Werkzeuge analysiert und verschiedene Kühlgeometrien miteinander verglichen. Auf Basis der Simulationsergebnisse und unter Berücksichtigung der fertigungstechnischen Besonderheiten und mechanischer Anforderungen an das Werkzeug wurde eine innovative, grundlegend optimierte Kühlkanalgeometrie für die ausschließlich mittels Laserstrahlschmelzen mögliche Werkzeugfertigung abgeleitet. Die Sensorik wurde bereits während der generativen Fertigung in das Werkzeug integriert und erprobt. Der Vortrag beschreibt die Entwicklungen der Werkzeugtemperierung, zeigt die Vorgehensweise bei der Sensorintegration, veranschaulicht den generativen Fertigungsanlauf und gibt einen Überblick über die erreichten Ergebnisse