
Dankzij de Variothermtechnologie kun je hoogglans delen spuitgieten zonder na te bewerken. De kunst is echter energie-efficiënt te werken en de cyclustijden laag te houden. Het Duitse Hofmann Innovation liet op EuroMold zien welke voordelen additive manufacturing hierbij biedt.
Hofmann Innovation is van oorsprong een matrijzenbouwer, die een aantal jaren geleden eveneens de machinebouw is ingegaan. Naast de matrijzen bouwt men nu ook machines voor zowel het lasersinteren van kunststof delen alsook voor het lasersmelten van metalen componenten. Er blijkt een aardige relatie tussen deze activiteiten en de matrijzenbouw te bestaan. Bij het spuitgieten van hoogglans delen staat of valt de kwaliteit van het werkstuk met de mate waarin je de temperatuur van de matrijs aan het oppervlak beheerst. Het opwarmen en afkoelen van de matrijs moet zo gelijkmatig mogelijk verlopen om een hoge kwaliteit te krijgen. 10K temperatuursverschillen aan het oppervlak van een caviteit tekenen zich al af in het oppervlak van het spuitgietdeel. Afhankelijk van de gebruikte kunststof zie je dit terug in de glasgraad.
Variothermproces
De Duitsers hebben daarom het
Variothermproces ontwikkeld. In de boven- en onderschaal van de matrijsinzet zijn koelkanalen gefreesd. Daarnaast wordt met speciale platen een thermische isolatie aangebracht tussen de inzet en de rest van de matrijs. Deze speciale plaat verhindert dat de warmte die zich na meerdere spuitgietcycli in de matrijs ophoopt, in de inzet terecht komt. Dit bespaart bovendien energie, omdat je enkel de matrijsinzet opwarmt. Bij het Variothermproces wordt stoom (190 graden C, 13 bar) door de kanalen geleid om de matrijs op te warmen en vervolgens koud water voor het afkoelen. Via sensoren wordt het opwarmen en afkoelen van de matrijsinzet nauwkeurig bewaakt. Signalen voor het openen van de matrijs na de spuitgietcyclus worden automatisch aan de besturing doorgegeven.
Cyclustijdreductie
Om de massa van de matrijsinzet gering te houden, zet Hofmann Innovation additive manufacturing in. De matrijsinzetten worden gemaakt op de machine van ConceptLaser, die metaalpoeder smelten. Er wordt eerst een omhulsel gemaakt waarin een kern met een ondersteuningsstructuur wordt geplaatst. In de buitenkant zijn de koelkanalen aangebracht waardoor er, dankzij de laagsgewijze opbouw, een grote mate van designvrijheid is. De luchtlaag die zich tussen de buitenkant en de kern vormt, zorgt voor een goede isolatie. Hierdoor wordt praktisch alleen de buitenkant opgewarmd en weer afgekoeld, wat voor kortere cyclustijden en een lager energieverbruik zorgt. De ondersteuningstructuur is zo ontworpen dat deze een maximale stevigheid aan het geheel geeft, ondanks de geringe massa.
MTMS
Eind maart vindt in Brussel de eerste editie van MTMS plaats, de nieuwe technologiebeurs waarbij de nadruk ligt op de transformatie van zowel technologie als materialen. De inzet van additive manufacturing in het Variothermproces is een voorbeeld van zo’n transitie. In de Benelux wordt ConceptLaser vertegenwoordigd door Landré.