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Mit dem AKF-Verfahren zu flexiblen und transparenten Teilen

: Arburg


Um in der Prototypenherstellung neue Wege zu gehen, setzt die Teufel Prototypen GmbH seit September 2018 auf den freeformer 200-3X von Arburg. Die Möglichkeit, mit Standardgranulaten auch flexible und transparente Teile herstellen zu können, veranlasste den süddeutschen Prototypenspezialisten zur Erweiterung seines Verfahrensportfolios. Von Georg Schöpf, x-technik

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Vergleich zwischen einem Spritzgussteil und dem Prototyp, der auf dem freeformer entstanden ist.

Vergleich zwischen einem Spritzgussteil und dem Prototyp, der auf dem freeformer...

Die Teufel Prototypen GmbH, im Jahre 1985 durch den Vater des heutigen Geschäftsführers Thomas Teufel gegründet, zählt zu den renommierten Unternehmen der industriellen Prototypenfertigung. „Prototypen für PC-Gehäuse, Küchengeräte und ähnliches wurden früher noch diskret aus Platten zusammengeklebt. Damals war ein Prototypenbauer noch ein klassischer Handwerksbetrieb. Die damals fünf Mitarbeiter waren alles Einzelkämpfer. Jeder machte einen kompletten Prototyp von Anfang bis Ende alleine“, erinnert sich Thomas Teufel, Geschäftsführer der Teufel Prototypen GmbH, der schon sehr früh im väterlichen Betrieb mitwirkte und somit das Prototypengeschäft von der Pike auf kennengelernt hat. „Heute ist die Prototypenherstellung eine Teamleistung. Die Möglichkeiten haben sich sehr rasch entwickelt und die Spezialisierung in den verschiedenen Bereichen ist enorm“, weiß er.

freeformer neu im Maschinenpark

Schon in den späten 80er Jahren sei der Vakuumguss dazugekommen, in den 90er Jahren bereits die Stereolithografie und schließlich 2001 dann auch das Selektive Lasersintern. Seit 2018 zählt nun auch das Arburg Kunststoff-Freiformen zum Leistungsportfolio des Prototypenherstellers. Die Frästechnik aus den Anfängen habe man sich aber konsequent behalten und im Laufe der Jahre auf moderne Fräsbearbeitungszentren ausgebaut. „Heute ist der Bereich Fräsen auf einem ganz anderen Level angekommen. In diesem Umfeld sind immer mehr Hochleistungswerkstoffe gefragt und die Mitarbeiter in der Zerspanung müssen schon ein sehr fundiertes Wissen mitbringen, damit sie mit diesen Werkstoffen souverän umgehen können“, so Teufel weiter. Aus diesem Grund legt man bei Teufel auch großen Wert darauf, Mitarbeiter im Bereich der Zerspanung und des
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Manche TPU-Teile müssen bei der Herstellung auf dem freeformer in eine Stützgeometrie eingebettet werden, um die Formgenauigkeit zu garantieren.

Manche TPU-Teile müssen bei der Herstellung auf dem freeformer in eine Stützgeometrie...

Werkzeugbaus auszubilden.

Im Laufe der Zeit habe sich laut dem Geschäftsführer das Aufgabenfeld gewandelt. Immer mehr sei die Anforderung an das Unternehmen herangetragen worden, beispielsweise Spritzgussprototypen im Originalwerkstoff zu liefern. So habe man begonnen, sich mit dem Werkzeugbau zu beschäftigen. Der Bereich Rapid Tooling wurde zu einem wichtigen Bereich bei Teufel und bildet mittlerweile sogar den größten Teil des Gesamtspektrums. Ganz besonders die Herstellung kleiner, filigraner Teile aus Hochleistungswerkstoffen zählt zu den Spezialitäten des im süddeutschen Nersingen ansässigen Unternehmens.

Klarer Nutzen durch Standardgranulate

Dass man auch das AKF-Verfahren im Bereich der Additiven Fertigung mit einbezogen hat ist wohl unter anderem dem Umstand zu verdanken, dass man bei Teufel auch im Spritzguss bereits seit 2007 auf Maschinen aus dem Hause Arburg vertraut. „Wir sind auf das AKF-Verfahren und den freeformer schon vor etwa fünf Jahren aufmerksam geworden, als Arburg das System auf der K-Messe erstmals vorgestellt hat. Jedoch waren für uns zu diesem Zeitpunkt die anderen Verfahren noch klar im Vorteil“, erinnert sich Teufel. „Wir haben aber die Entwicklungen bei Arburg, speziell die Nutzung von Standardgranulaten, sehr intensiv mitverfolgt. Als wir dann im März letzten Jahres bei Arburg in Loßburg waren, um eine neue Spritzgießmaschine zu kaufen, konnten wir uns über die aktuellen Ergebnisse auf dem freeformer aus erster Hand vor Ort informieren. Und diese waren für uns überzeugend“, ergänzt der Geschäftsführer.

Speziell was das Werkstoffthema angeht, ist sich Teufel sicher, dass
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Die Möglichkeit transparente Teile aus PMMA zu fertigen ermöglicht die Herstellung individueller Linsen. Diese müssen jedoch noch durch fachgerechtes Polieren endbearbeitet werden.

Die Möglichkeit transparente Teile aus PMMA zu fertigen ermöglicht die Herstellung...

die Möglichkeit, auf dem freeformer Standardgranulate verwenden zu können, der richtige Weg ist. „Die Industrie wünscht sich Prototypen aus dem Originalwerkstoff. Sei es als Gebrauchsmuster, oder aber für die Bauteilevaluierung. Stets steht die Anforderung im Raum, im Originalwerkstoff zu liefern“, erklärt Teufel. Dass die Werkstoffvielfalt für den freeformer rasant zugenommen hat und mittlerweile auch TPE/TPU und neuerdings auch Polycarbonat (PMMA) transparent verarbeitet werden können, verleihe dem Verfahren zusätzlich Gewicht. Der freeformer 200-3X verfügt über eine etwa 200 cm² große Baufläche und zwei Auftragseinheiten. Damit kann Stützmaterial und Teilematerial, oder aber eine Kombination aus zwei Werkstoffen (Beispielsweise eine feste Strukturkomponente und ein flexibles Element) gleichzeitig verarbeitet werden.

Sehr gute Ergebnisse bei Teilequalität

Überhaupt sei die Ergebnisqualität sehr gut geworden, bemerkt der Geschäftsführer. Durch die einzigartige Technologie, bei der das aufgeschmolzene Material über einen hochfrequent getakteten Düsenverschluss in feinen Tröpfchen auf die Bauplattform ausgetragen wird, erreicht das AKF-Verfahren sehr gleichmäßige Materialeigenschaften im fertigen Teil. Anisotropie sei eigentlich kein Thema mehr, meint Teufel und lobt ausdrücklich die intensive Zusammenarbeit mit den Arburg-Technikern. „Die Arburg-Mitarbeiter sind sehr engagiert und helfen schnell und unkompliziert, wenn man mit einer neuen Anforderung auf sie zukommt. So haben wir schon einige Testteile sehr erfolgreich an die Anforderungen anpassen können. Insgesamt bietet das AKF-Verfahren ein hervorragendes Experimentierumfeld für neue Anwendungsfälle. Die hochdichten Polycarbonat-Bauteile, die mit dem freeformer hergestellt
werden können, sind nach dem Polieren transparent, was uns Beispielsweise im Bereich der Linsentechnik ganz neue Möglichkeiten eröffnet. Aber auch die thermoplastischen Elastomere bergen eine Vielzahl von neuen Anwendungsmöglichkeiten und sind im Markt sehr gefragt“, geht er ins Detail.

Qualifizierung neuer Werkstoffe

Aufgrund der vielen Möglichkeiten wird der freeformer, der seit September im Einsatz ist, für viele verschiedene Anwendungsgebiete genutzt. Aber auch für die Qualifizierung neuer Werkstoffe nimmt man sich bei Teufel Zeit. „Derzeit starten wir ein Forschungsprojekt mit dem SKZ in Würzburg, um neue Werkstoffe auf der neuen Maschine zu qualifizieren. Wir versprechen uns davon weitere spannende Einsatzmöglichkeiten für die Technologie und sind schon sehr gespannt, welche neuen Materialeigenschaften damit verbunden sind und auch welche neuen Möglichkeiten sich für die Teileherstellung daraus ergeben“, blickt Teufel in die Zukunft und lässt dabei seine Begeisterung für die Technologie spüren.

Vergleich zwischen einem Spritzgussteil und dem Prototyp, der auf dem freeformer entstanden ist.
Manche TPU-Teile müssen bei der Herstellung auf dem freeformer in eine Stützgeometrie eingebettet werden, um die Formgenauigkeit zu garantieren.
Die Möglichkeit transparente Teile aus PMMA zu fertigen ermöglicht die Herstellung individueller Linsen. Diese müssen jedoch noch durch fachgerechtes Polieren endbearbeitet werden.


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Bericht in folgender Kategorie:
Arburg Kunststoff Freiformen (AKF)

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