Auf additive Verfahren eingestellt

Berker ist ein deutsches Traditionsunternehmen. Seit 1919 werden Schalterprogramme sowie Systeme für intelligente Gebäudetechnik gefertigt. Die Designs der Produkte wurden mehrfach mit internationalen Preisen ausgezeichnet. Für eine kürzlich neu gestaltete elektrische Komponente wurden Teile benötigt, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Sobald sie zusammengebaut sind, müssen sie ein Messverfahren zur elektrostatischen Entladung durchlaufen, das außerhalb des Unternehmens durchgeführt wird. Das bedeutet, dass der Prototyp aus demselben Material gefertigt sein muss wie das endgültige Produkt.

Statt der üblichen Spritzgussformen aus Metall, die teuer und aufwendig in der Herstellung sind, hat sich Berker dazu entschieden, für die Herstellung der zu testenden Prototypen auf Gussformen aus dem 3D-Drucker zu setzen. Eine der größten Herausforderungen dabei ist, dass diese neu produzierten Teile sehr präzise gefertigt sein müssen, um mit einer anderen Komponente, die aus einer Metallform stammt, so zusammengefügt zu werden, dass der Prototyp funktionsfähig ist. Um dieser Herausforderung zu begegnen, nutzt Berker jetzt den Multimaterialdrucker Connex von Stratasys mit Digital-ABS-Materialien.

Gut geschaltet

Berker produzierte eine Reihe von Formhohlräumen mit verschiedenen Geometrien. Jede dieser Formen wurde dazu genutzt, verschiedene finale Materialien für das fertige Produkt zu testen. Zum Einsatz kamen dabei die Kunststoffe ASA, PC und TPE. Mit beeindruckendem Resultat: Im Durchschnitt wurden pro Form eine Kosteneinsparung von 83 Prozent und eine Reduzierung der Produktionszeit von 85 Prozent erreicht.

„Diese neue Flexibilität ermöglicht es uns, zwei oder drei verschiedene Optionen parallel zu testen, um so das optimale Ergebnis zu erzielen“, sagt Andreas Krause, Head of Technical Department & Manufacturing bei Berker, „dieses Verfahren und die hohe Qualität unserer Produkte auf Basis dieser funktionellen Prototypen hat unsere Entwicklungsprozesse beschleunigt. Die Formhohlräume, die mit Hilfe der Stratasys-Drucker entstanden sind, haben uns dabei geholfen, Kosten und Zeit zu sparen und funktionsfähige Prototpypen im finalen Material zu erstellen. Wir nutzen diese Technologie im ganzen Unternehmen, um Testkomponenten in echten Materialien herzustellen.“

Die so entstandenen Spritzgussformen halten sich dabei genau an die vorgegebenen Toleranzen und ermöglichen die Verwendung der richtigen Materialien – dabei kosten sie nur einen Bruchteil von traditionell hergestellten Formhohlräumen aus Metall. Die getestete Komponente ist jetzt in der Produktion.

„Mit 3D-Druck hergestellte Spritzgussformen sind oft die perfekte Lösung für Prototyping und die Fertigung von Kleinserien“, unterstreicht Nadav Sela, Head of Emerging Solutions Business Unit, „sie ermöglichen Unternehmen die Herstellung von Komponenten mit komplexen Geometrien im endgültigen Material, bevor sie in die Serienproduktion investieren – und das bei geringen Herstellungskosten und schnellen Durchlaufzeiten. Und wenn der Prototyp nach den ersten Testläufen noch überarbeitet werden muss, kann man in nur wenigen Stunden eine neue Spritzgussform erstellen und auch hier wieder jede Menge Zeit und Geld sparen.“