Neben den beiden bewährten Rapid Tooling - Methoden (Epoxidharz-Werkzeuge bzw. HSC-gefertigte Werkzeuge) werden derzeit eine Reihe an weiteren Verfahren am Markt angeboten. Diese befinden sich zum Großteil noch in der Entwicklungsphase. Einen Überblick geben wir dennoch.

Denn Fortschritte auf dem Materialsektor der Rapid Prototyping Verfahren eröffnen zugleich für den Rapid Tooling Sektor weitere Anwendungsmöglichkeiten. Die Forderung nach ständiger Weiterentwicklung mechanischer und thermischer Eigenschaften, von Maßhaltigkeit sowie Oberflächenqualität entspricht 1zu1 den Anforderungen an die Werkzeugeinsätze.

Direktes Metall Laser Sintern (DMLS)

Dieses von der Firma EOS angewandte Verfahren des direkten Metall Laser Sintern beschreibt den physikalischen Prozess der Flüssigphasensinterung. Durch die optimierten Pulverrezepturen und Prozessparameter schrumpfen die Schichten beim Sintern nicht. Beim Unternehmen DTM stellt dieses Verfahren eine Kunststoffverbindung mit anschließendem Brennen und eine Metallverbindung mit folgender Infiltration dar.

Feinguss-Formeinsätze

Hier wird mit Hilfe von Rapid Prototyping Techniken ein Modell vom Formeneinsatz aus ausschmelzbarem Material aufgebaut. Nach weiterer Bearbeitung und ausreichender Trocknung wird das Modell aus der Form ausgebrannt, die Keramikform temperiert und danach abgegossen.

Indirektes Metallsintern

In einem ersten Schritt wird ein Laserstrahl nach dem Auftragen eines kunststoffummantelten Metallpulvers über die Oberfläche bewegt. Durch Verbindung/Verschmelzung der einzelnen Schichten entsteht ein Grünling, der in mehreren Ofenprozessen weiterverarbeitet wird. Nach dem Austreiben des Binders und dem Versintern wird der so entstandene Braunling mit Bronze infiltriert. Ist das Infiltrationsmaterial gänzlich in den Braunling geflossen, wird nach langsamer Abkühlung das fertige Bauteil entnommen und nachbearbeitet.

Keltool-Verfahren

Ausgangspunkt für dieses Verfahren ist ein in Stereolithografie hergestellter Werkzeugformeinsatz, der mit Silikon abgeformt wird. Das eingefüllte Metallpulver-Binder-Gemisch wird bei ca. 100°C ausgehärtet, der entstandene Grünling vorsichtig der Form entnommen und in einem Sinterofenprozess der Binder ausgetrieben, drucklos versintert und mit Kupfer infiltriert. Das Bauteil besteht zu 70 Prozent aus A6-Werkzeugstahl und zu 30 Prozent aus Kupfer.

Reaktion-Injektion-Moulding (RIM)

Niederdruckspritzen ist ein Verfahren, das generell zwischen Rapid Prototyping und Rapid Tooling Anwendungen liegt. Meist werden dabei Formplatten verwendet, die über Gieß- oder Fräsverfahren hergestellt werden. Die verwendeten Werkstoffe - hochreaktive Zwei-Komponentenharze - bringt man über Mischanlagen mit niedrigem Drücken in die Form ein. Geeignet für dieses Verfahren sind Bauteile von mittlerer Geometriekomplexität. Hauptanwendung sind meist größere Bauteile. Die verwendeten Materialien sind vorwiegend in schwarz und weiß verfügbar, die Ausbringmenge ist bis zu mehreren 100 Teilen in Hartwerkzeugen bzw. bis zu 50 Teilen in Silikonwerkzeugen möglich.

Fortschritte auf dem Materialsektor und die Forderung nach ständiger Weiterentwicklung eröffnen zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten und Verfahrensformen.

Sie befinden sich derzeit in der Entwicklung, abseits von Serienreife und sind deshalb noch nicht im Leistungsangebot von 1zu1 Prototypen.