Nachhaltige Kundengeschenke - technologieübergreifend umgesetzt
Die Idee des „Göffels“ entstand bei toolcraft als praktisches Give-away: eine Kombination aus Gabel und Löffel für unterwegs. Durch die enge Zusammenarbeit von Formenbau, Additiver Fertigung und Spritzguss konnte das nützliche Utensil erfolgreich realisiert werden.
Die Ausgangslage:
Kleine Geschenke aus eigener Fertigung
Schon länger reifte bei toolcraft die Idee, eigene Give aways herzustellen. Man wollte ein kleines Geschenk für Besucher und Besucherinnen diverser Fachmessen, das einen echten Nutzen stiftet und bestenfalls immer wieder in Gebrauch ist. Dadurch sollte toolcraft kontinuierlich ins Gedächtnis gerufen werden und als Marke bei Interessenten und Partnern präsent sein.
Die Herausforderung:
Topologie optimiert und effizient
An den Fertigungsprozess stellte toolcraft einige Anforderungen: Das Endprodukt sollte nach Möglichkeit ohne Kunststoffabfall produziert werden können, daher war die Auswahl eines nachhaltigen Materials ein wichtiger Faktor. Zudem wollte man kosteneffizient fertigen, um die Stückkosten niedrig zu halten. Mithilfe von Topologie-Optimierung sollte außerdem Material beim Spritzgusswerkzeug eingespart werden und die Temperierung im Werkzeug konturnah und somit möglichst energieeffizient stattfinden.
Die Vorgehensweise:
Hand in Hand zum gewünschten Ergebnis
- Suche nach einem passenden Give away aus Kunststoff
- Zusammenstellen eines technologieübergreifenden Teams
- Auswahl eines nachhaltigen, heimkompostierbaren Kunststoffs für die Produktion
- Konstruktion des Topologie optimierten Spritzgusswerkzeugs
- Additive Fertigung und verschleißfeste Beschichtung der beiden Werkzeughälften
- Bemusterung und Prozessentwicklung
- Durchführung diverser Qualitätstests
- Finale Fertigung der Göffel
Das Ergebnis:
Ziel erreicht dank enger Zusammenarbeit
Durch einen Materialmix - Grundkörper aus 1.4404 und verschleißfester Konturbereich M2 Werkzeugstahl – ist es gelungen, ein langlebiges Werkzeug effizient herzustellen. Dabei kamen modernste additive Fertigungsverfahren zum Einsatz: Der Grundkörper wurde im Pulverbettverfahren (L-PBF) generiert, und der am meisten von Verschleiß behaftete Konturbereich mittels LMD/DED-Technologie verschleißfest beschichtet. Dieser hybride Fertigungsansatz ermöglicht eine deutlich längere Standzeit des Werkzeugs. Mithilfe der Topologie-Optimierung konnte Material eingespart und die zu temperierende Werkzeugmasse reduziert werden: 45 bis 50 % weniger Gewicht im Vergleich zu einem klassischen Werkzeug in Würfelform. Daraus resultiert nicht nur die Senkung von Lager- und Transportkosten, sondern auch eine verbesserte Ergonomie beim Handling. Durch das generative Fertigungsverfahren gelang es außerdem, die Kühlkanäle nahe an die Bauteilkontur zu verlegen, um somit den Energieverbrauch durch effizientere Temperierung zu senken und die Taktzeit um 20 % zu erhöhen. Bei Bedarf kann die formgebende Kontur bei Revision mittels LMD-Verfahren (Laserauftragschweißen) wiederaufbereitet werden, ohne dass neue Einsätze gefertigt werden müssen. Der eigens konstruierte Göffel wird bei toolcraft in großen Stückzahlen gefertigt und kann an Interessenten und Kunden als kleine Aufmerksamkeit verschenkt werden.
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