Gedruckte Sandformen verschaffen Gießerei Vorsprung

„Je komplexer das Teil ist, desto größer sind die Vorteile der 3D-Drucktechnologie. Besonders bei Prototypen, Einzelstücken oder Kleinserien“, meint Nijhuis-Entwicklungsingenieur Luke Vrielink, dessen Ansicht nach das 3D-Druckverfahren die konventionellen Herstellungsmethoden stark verdrängen wird. Der Pumpenhersteller Nijhuis gießt am Standort Winterswijk/Holland Pumpengehäuse und Laufräder mit einem Gewicht von bis zu 800 kg.

Mit konventionellen Methoden dauerte allein die Herstellung des Holzmodells meist zwei bis drei Monate. Weitere Tage vergingen, um die Sandform zu erstellen. Dagegen dauert es je nach Größe des Werkstücks nur noch ein bis zwei Tage, bis Formen bis zu einer Größe von 4 m x 2 m x 1 m auf dem VX4000 gedruckt sind, sobald die Daten per E-Mail im Voxeljet-Dienstleistungscenter eingegangen sind. Der aufwändige und teure Umweg über die sonst notwendige Formeinrichtung entfällt.
„Da wir die großen Sandgussformen zu annehmbaren Kosten bei Voxeljet drucken lassen können, können wir ein Modell auch dann schnell liefern, wenn wir die Form nicht vorrätig haben“, so Vrielink. Einen zusätzlichen Vorteil sieht der Entwicklungsingenieur in der höheren Qualität. 3D-gedruckte Sandformen entsprechen dem Computermodell 1:1, während sich bei der handwerklichen Herstellung stets kleine Abweichungen ergeben können. Je komplizierter die Form des Pumpenrads ist, desto größer sind die Einsparungen durch den 3D-Druck im Herstellungsprozess. Ein gutes Beispiel ist das Schraubenkanalrad, ein konisches Laufrad, das exakt mit dem Modell übereinstimmen muss. „Die Form dieses Laufrads muss präzise sein, um Unwuchten zu vermeiden. Trotzdem mussten wir die Gussteile anschließend nicht selten mehr als einen Tag lang nachschleifen, um eine vorhandene Unwucht zu beseitigen“, so Vrielink. Bei der 3D-Technologie wird während der Entwurfsphase im Computer ausgewuchtet. Das Gussteil ist daher viel genauer und bedarf geringerer Nacharbeit.

Feiner Quarzsand für glatte Oberflächen

Noch einen Vorteil gibt es: Durch den für die Formen verwendeten feinen Quarzsand haben die Gussteile im Vergleich zu handgefertigten Sandformen eine glattere Oberfläche. Dies schlägt sich in einem niedrigeren Energieverbrauch der Pumpe nieder. „Außerdem wird für jedes Laufrad eine entsprechende Sandform gedruckt, während wir anderenfalls Standardmodelle verwenden und ein größeres Übermaß gießen. Das überschüssige Gussmaterial muss maschinell entfernt werden, das kostet wiederum Zeit“, weiß Vrielink. -mc-

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