Werkzeugfertigung durch Fügen von Metallblechen

In dieser Arbeit wurden neuartige Prozessketten für die Herstellung von Tiefzieh-, Präge-, und Spritzgusswerkzeugen mit generativen Techniken entwickelt und realisiert. Entscheidende Voraussetzung für eine reproduzierbare und wirtschaftliche Herstellung qualitativ hochwertiger Werkzeuge ist die Betrachtung und Erarbeitung detaillierter Kenntnisse der gesamten Prozeßkette. Es erfolgt die Darstellung der Verfahrensgrundlagen anhand des zugrunde liegenden Funktionsprinzips und der Systemtechnik. Aufbauend auf dieser Darstellung wird der Stand der Technik für die Herstellung von lamellierten Präge-, Tiefzieh-, Spritzguss- und Druckgusswerkzeugen erläutert. In der detaillierten Darstellung der einzelnen Prozessschritte wurden die verschiedenen Einflussparameter für den Gesamtprozess erfasst. Schwerpunkt bildet die große Palette der Fügeverfahren. Im Ergebnis der Untersuchungen wurden Verfahren ausgesucht, im Werkzeugbau erprobt und hinsichtlich Machbarkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit bewertet. Für Urformwerkzeuge wurde ein Konzept zur Temperierung der Werkzeugkontur durch lamellierte Einsätze entwickelt und zum Patent angemeldet. Diese Methode gestattet eine effizientere Ausführung des Spritzgießens, da die Zykluszeit erheblich reduziert werden kann. Im Vergleich zu klassischen Rapid Prototyping und Tooling Technologien ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung von sehr großen Werkzeugen mit konturnaher Kühlung. Eine Optimierung konventionell hergestellter Werkzeuge durch Integration eines lamellierten Temperiereinsatzes ist ebenfalls möglich.