Großkopf Kunststofftechnik Sprossener Dorfstr. 14 06729 Elsteraue OT Sprossen
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Großkopf Kunststofftechnik
Prototypen
Zu den durch GROSSKOPF prozessicher beherrschten Prototypen-Herstellungsverfahren gehören u.a.
3D-Daten erlauben zwar eine sehr gute Projektkontrolle. Endgültige Sicherheit gibt aber — das zeigen die Erfahrungen - das Modell. Denn die „perfekte Konstruktion" zeigt im Zusammenspiel der Komponenten oftmals ungeahnte Probleme. Wenn man sich dann bereits in der Bemusterungsphase des Serienwerkzeuges befindet, eröffnen sich meist ungewollt Termin- und Kostenprobleme. Diese Problematik haben viele Entwickler in der Kunststoffbranche seit Jahren erkannt und nutzen die Verfahren des modernen Rapid Prototyping für die schnelle Umsetzung der Konstruktionsdaten in verwendungsfähige Erstmodelle aus Polyamid, ABS oder Polymerharzen. Mit der Produktentwicklung / Konstruktion wird deshalb durch GROSSKOPF KT auch der Prototypen- Fertigungsprozess (Werkstoffe und Fertigungsverfahren) festgelegt. Die GROSSKOPF-Ingenieure entwickeln eine optimale Technologie zur Erzeugung der Prototypen. Dabei werden Verfahren geprüft (Technologie-Mix) und entwickelt, die dem aktuellen Stand des technologischen Wissens entsprechen. Welche Prototypenverfahren dabei jeweils für die Teile am günstigsten sind, wird durch GROSSKOPF-Ingenieure in Beratungsgesprächen entwickelt und erläutert. Denn neben den Kosten spielen die Eigenschaften der Modelle (u.a. bezüglich Genauigkeit, Belastbarkeit, Temperaturbeständigkeit) bei der Beurteilung der späteren Serienteile eine wesentliche Rolle. Deshalb ist die Beratung des Kunden bzw. des externen Dienstleisters zum geeigneten Verfahren ein elementarer Bestandteil des GROSSKOPF-Wertschöpfungsprozesses. Die notwendigen STL-Daten werden aus der selbsterstellten 3D-Konstruktion generiert (oder der Kunde sendet sie zu). Ist alles Notwendige abgesprochen, können durch GROSSKOPF innerhalb von ca. 3 Arbeitstagen die Erstmodelle geliefert werden.
Stereolithografie
Gemäß der erzeugten Maschinenparameter wird an der Oberfläche eines mit UV-härtender photochemischer Flüssigkeit  gefüllten Behälters eine sehr dünne feste Schicht erzeugt. Durch Licht eines Lasers wird eine chemische Reaktion initiiert. Bei der Laserbelichtung wird die Fokusposition dabei durch die Ablenkspiegel x und y bestimmt. Nach dem Aushärten einer Einzelschicht wird die Oberfläche neu benetzt und der Elevator um die Schichtstärke nach unten (z) bewegt. Überhänge werden mittels einer Stütz¬konstruktion abgestützt. STL-Teile können direkt zur Konstruktions- und Funktionskontrolle, oder auch als Urmodell für das Vakuumgießverfahren oder für den Metallguss eingesetzt werden.
Vakuumguss
Das Verfahren verwendet als Gießform  Silikongussformen, die wie folgt hergestellt werden: Ein Urmodell (das normalerweise von der Stereolithographie oder dem selektiven Lasersintern stammt) wird vorbereitet, um eine hochqualitative Oberfläche und eine genaue Einhaltung der Trennebenen sicherzustellen. Silikon wird um das Urmodell gegossen. Dies erfolgt unter Vakuum, um so Luftblasen im Silikon zu vermeiden. Nach dem Aushärten wird die Form aufgeschnitten und das Urmodell wird entfernt, so dass nur noch der Hohlraum für die Abgüsse übrig bleibt. Die Flexibilität des Silikons erlaubt auch Hinterschnitte am Teil, so dass Schieber bzw. zusätzliche Trennebenen vermieden werden können. Als Material werden Zweikomponenten- Polyurethane verwendet. Dies ermöglicht eine schnelle Herstellung von hochqualitativen Bauteilen. Der Vakuumguss ist ein Prototypingverfahren, welches für die Herstellung von Kleinserien (10 bis 20) von funktionalen Kunststoffprototypen verwendet wird.
Lasersintern
Der „generative" Sintervorgang ist das kurzzeitige thermische Aktivieren der lose nebeneinander liegenden Partikel im Pulverbett, so dass die Oberfläche angeschmolzen wird und die Partikel sich beim Abkühlen verbinden. In der Regel sind die Bauteile porös. Werden die Partikel vollständig geschmolzen, dann entsteht ein  dichteres Bauteil. In den SLS ¬Anlagen erfolgt das thermische Aufwärmen mittels Laserstrahl. Die Positionierung des Laserstrahls erfolgt analog der Stereolithografie. Der Pulverbehälter wird entsprechend dem jeweiligen thermo-plastischen Kunststoff so temperiert, dass das Pulver noch nicht plastisch ist und erst durch Einbringen der Aktivierungsenergie die Oberfläche angeschmolzen wird.
Fused Deposition Modeling (FDM)
Beim FDM-Verfahren werden thermoplastische Werkstoffe erhitzt und über eine feine Düse als endlos Faden extrudiert. Der Kunststofffaden wird dabei konturgerecht Schicht für Schicht aufeinander gelegt und schmilzt dabei auf die darunter liegende Struktur. Überhänge werden mit einer leicht entfernbaren Stützkonstruktion abgestützt.
Funktionsprüfung der erarbeiteten oder von ihnen beigestellten 3D Daten durch schnelle Fertigung von Erstmustern. Gemeinsam mit ihnen, wählen wir auch hier das passende Verfahren, um Funktionalität und Kosten zu optimieren. Stereolithographie (STL) bis in feinste Auflösung 3D Druck mit PLA oder ABS (FDM) Selektives-Laser-Sintern (SLS) Vakuumguss zur Vervielfachung von Urmodellen und Verwendung praxisnaher Materialien. Kleinserienfrästeile und Drehteile  aus Kunststoff und Metall Metallfeinguss mit Urformen aus 3D Druck oder Wachslingen aus dem Vakuumguss
Herr Großkopf (links) Herr Thomas Schleehahn (rechts) techn. Produktionsdesigner der Firma Großkopf KT
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Prototypenbau