Fraunhofer IWS Dresden auf der Messe Euromold 2002

Ziel der MELATO-Technologie ist die Entwicklung und Qualifizierung einer neuen Prozesskette zur schnellen Fertigung von komplex geformten Werkzeugen (Kantenlängen 700 – 1500 mm). Oberflächengüte und Standfestigkeit der Werkzeuge sollen anwendungs- und stückzahlangepasst sein, so dass ein kostengünstiger Prozess aus der Abstimmung von Anforderungsprofil, Werkstoff, Prozessparametern und Fertigungsaufwand erreicht wird.

In vielen Unternehmen fast aller Industriezweige ist die Anwendung verschiedener Rapid-Prototyping-Verfahren fester Bestandteil bei der Entwicklung neuer Erzeugnisse geworden. Ständig kürzer werdende Produktentwicklungs- und Markteinführungszeiten sowie der gewachsene Druck zur Zeit- und Kosteneinsparung erfordern geeignete Verfahren zur Herstellung von Bauteil- und Werkzeugmustern innerhalb weniger Stunden möglichst aus seriennahen, hochfesten Werkstoffen wie zum Beispiel Stahl.

In diesem Zusammenhang arbeitet das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden an einer durchgängigen Automatisierungslösung für das Schneiden, Stapeln und Verbinden von Stahlblech-Ausschnitten zu anwendungs- und stückzahlangepassten Werkzeugen. Die mit dieser MELATO-Technologie (MELATO = Metal Laminated Tooling) hergestellten neuartigen MELATO-Werkzeuge zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und gute Modifizierbarkeit aus.

Ausgehend von 3D-CAD-Daten in den gängigen Schnittstellenformaten erfolgt die Zerlegung der zu fertigenden Werkzeuge mit Hilfe spezieller Software-Tools in Ebenen. Die so erzeugten Querschnitte werden unter der Maßgabe optimierter Werkstoffausnutzung auf einer Blechtafel verteilt und mit dem Laserstrahl ausgeschnitten. Darauf folgt die form- oder kraftschlüssige Verbindung der ausgeschnittenen Bleche. Im Anschluss an die Fertigung des Werkzeugrohlings erfolgt, sofern erforderlich, die Endbearbeitung der Oberflächen. Zur Verbesserung der Standzeit der Werkzeuge können einzelne Bereiche wie kritische Ziehkanten z. B. durch Laserauftragschweißen veredelt werden. Durch die Weiterentwicklung der Software und Systemtechnik zum 3D-Laser-Auftragschweißen gelingt es dem Fraunhofer IWS heute, auf direktem Weg 100-prozentig dichte und mechanisch hoch belastbare dreidimensionale Strukturen aus Stählen sowie aus Kobalt- und Nickel-Hartlegierungen mit hoher Endkonturnähe zu generieren. Die Integration des Auftragschweißverfahrens in eine Fräsmaschine ermöglicht dabei eine hohe Flexibilität des Fertigungsablaufes und eine schnelle geometrische Modifizierbarkeit der generierten Werkzeuge, was im Prototypenbau häufig erforderlich ist.

Die MELATO-Werkzeuge, die entsprechend der oben beschriebenen Prozesskette gefertigt und von Industriepartnern getestet wurden, präsentiert das Fraunhofer IWS auf der Messe für Werkzeug- und Formenbau EUROMOLD ’02 vom 4.-7. Dezember 2002 in Frankfurt / Main auf dem Stand O 42 / N 69 in Halle 8.

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Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Dresden
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Besuchen Sie uns auf der Messe für Werkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung EUROMOLD 2002 (4. – 7. Dezember 2002, Frankfurt / Main)
in Halle 8 Stand O 42 / N 69.