Bei Rapid Prototyping Metall konzentrieren wir uns auf den Prototypen-Feinguss und auf das Gießen kleiner Serien. Mechanische Nachbearbeitung und Oberflächentechnik komplettieren das Angebot.

Spitzentechnik in Spitzenzeit

Für die Herstellung von Metall Prototypen in druckgussähnlicher Qualität hat sich ein Verfahren herauskristallisiert, das wir auf Grund unserer Erfahrung und dem optimalen Kundennutzen präferieren.

Das Vakuum Differenzdruck Verfahren

Das VDD-Verfahren ist dem Feingießen und dem Gipsformverfahren zuzuordnen. Der Prozess läuft rechnergesteuert in einer Anlage ab, wobei die Prototypen ähnlich wie beim Feingießen in keramische »Küvetten« gegossen werden. Die Methode macht die Fertigung gegossener Prototypen innerhalb weniger Tage möglich und eignet sich hervorragend für Einzelfertigung von Funktions- und Designprototypen sowie zur Herstellung von Kleinserien.

Mit dem VDD-Verfahren stellen wir Prototypen für Bauteile her, die dann in den Massenverfahren Druckgießen und Feinguss hergestellt werden (in geringem Ausmaß auch für Kokillengussteile).

Bearbeitetes Metallgussteil für den Funktionsprototyp Leica M165C
Bearbeitetes Metallgussteil für den Funktionsprototyp Leica M165C
Metallgussteil nach der Wärmebehandlung ohne mechanische Bearbeitung (Rohguss) - Funktionsprototyp Leica M165C
Das Metallgussteil nach der Wärmebehandlung aber noch ohne mechanische Bearbeitung (Rohguss) - Funktionsprototyp Leica M165C
3D-gedrucktes, verlorenes Modell für Metallguss, VDD-Feingussteil (Rohguss), Gussteil fertig bearbeitet
Links: 3D-gedrucktes, verlorenes Modell für Metallguss inkl. Aufmaß und Schwund, Mitte: VDD-Feingussteil ohne Bearbeitung (Rohguss), rechts: Gussteil fertig bearbeitet
VDD-Feingussteil wärmebehandelt ohne mechanische Bearbeitung (Rohguss)
VDD-Feingussteil wärmebehandelt ohne mechanische Bearbeitung (Rohguss).
schmelzbare Metalle für das VDD-Verfahren
Im VDD-Verfahren können wir grundsätzlich alle Metalle bis 1300°C induktiv schmelzen.
In Keramik eingebettetes Wachsteil mit Anschnitt und Angusskugel sowie die Hohlräume nach dem Brennen der Keramik
Links in Keramik eingebettetes Wachsteil mit Anschnitt und Angusskugel. Rechts in rot dargestellt die Hohlräume nach dem Brennen der Keramik.

Am Anfang steht das Urmodell

Auch bei der Herstellung von Metallgussteilen steht am Beginn der gießtechnischen Nachfolgeverfahren ein Urmodell (wie beim RP mit Kunststoff). Hält man sich das Endprodukt vor Augen und analysiert Kundenbedürfnisse und konkrete Problemstellungen ergeben sich logische Schritte bis zur Fertigstellung.

  • Urmodellerstellung / Ausschmelzmodelle
  • (Formenbau)
  • (Wachsteileguss)
  • Wachsbaumbau
  • Keramik herstellen und brennen
  • Metallguss
  • Nacharbeit
  • Mechanische Nachbearbeitung
  • Gegebenenfalls Oberflächenbearbeitung

Damit dem Kundenbedürfnis einer Toleranz nach VDG P690 A2 oder A3 Genüge getan wird, fertigen wir weitestgehend unsere Gussteile direkt mittels verlorener Modelle, die wir über 3D Druck herstellen (Bauteile werden über eine Voxeljet 3D Druckanlage hergestellt). Die Schritte Formenbau und Wachsteileguss werden damit ausgelassen und dadurch sind Maßtoleranzen ähnlich dem Druckguss möglich.   

Basisdaten zum Metallguss

  • Maximale Bauteilgröße: 500 x 400 x 300 mm (LxBxH)
  • Maximales Gießvolumen: 2,6 bis 3 Liter
  • Mindestwandstärke Aluminium: 1mm
  • Stückzahl abhängige Fertigungszeit: 1 bis 3 Wochen für ca. 3 bis 5 Stück
  • Legierungen: Aluminium, Zink
  • Maßgenauigkeiten: Toleranzklasse A1 lt. VDG-Merkblatt P690 erreichbar - abhängig vom Verfahren für die Ausschmelzmodelle und von der Dimension / Größe der Bauteile

Mechanische Nachbearbeitung

Das VDD-Verfahren mit seiner hohen erreichbaren Maßtoleranz und sehr guten Oberflächengüten ist im Spitzenfeld der gängigen Gießverfahren angesiedelt. Bei 1zu1 Prototypen führen wir die Mechanische Nachbearbeitung der Gießteile auf einer Fünf-Achs-Fräsmaschinen und CNC-Drehmaschinen durch.

Eignung sehr gut gut Einschränkung / Voraussetzungen
Funktionsteile   Mechanische Eigenschaften können gegenüber anderen Serienherstellungsverfahren variieren
Designteile    je nach Auswahl des Verfahrens der Herstellung der verlorenen Modelle, können Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit resultieren 
Bauteile mit Oberflächenanforderung   Nachträgliche Oberflächenbehandlung ist möglich (Glätten, Schleifen, Strahlen, Lackieren, Eloxieren)
Vorserienteile   Bearbeitung muss ggf. erfolgen, Originalwerkstoffe verwendbar
Versuchsteile   Legierungen ähnlich wie Serienwerkstoff