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Technische Zeichnung oder digitales 3D-Modell
Wenn das Produkt konstruktiv bereits definiert ist, dienen technische Zeichnung oder digitales 3D-Modell als Ausgangspunkt zur Prüfung der Geometrie und zur Entwicklung des passenden Werkzeugs.
TIM INFINITY / TIEFZIEHWERKZEUGE
Tiefziehwerkzeuge & Formen für Thermoformen
TIM Infinity konstruiert und fertigt Tiefziehwerkzeuge und Formen für Kunststoff-Tiefziehen, Thermoformen und Vakuumformen nach technischer Zeichnung, digitalem 3D-Modell, physischem Muster eines vorhandenen Bauteils oder definierter Anforderung an ein neues Produkt. Das Werkzeug wird entsprechend Produktgeometrie und -abmessungen, dem zu formenden Kunststoff und den Anforderungen der geplanten Fertigung entwickelt.
FUNKTION DES WERKZEUGS
Das Werkzeug als Grundlage des tiefgezogenen Bauteils
Das Werkzeug definiert die Oberflächengeometrie, auf die die erwärmte Kunststoffplatte geformt wird. Seine Konstruktion basiert deshalb unmittelbar auf dem Bauteil, das gefertigt werden soll.
Bei der Konstruktion wird nicht nur die endgültige Produktform betrachtet. Radien, Ziehtiefe und Ziehrichtungen, Entformung des Bauteils, Anordnung der Vakuumöffnungen und spätere Nachbearbeitung müssen ebenfalls berücksichtigt werden.
Werkzeug und Kunststoffprodukt werden deshalb als miteinander verbundene Elemente derselben technischen Lösung entwickelt.
AUSGANGSDATEN
Ausgangsdaten für die Konstruktion eines Tiefziehwerkzeugs
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Physisches Muster eines vorhandenen Bauteils
Ein vorhandenes Produkt kann als Ausgangspunkt dienen, wenn technische Dokumentation nicht verfügbar ist oder ein Werkzeug zur Reproduktion oder Änderung eines Bauteils entwickelt werden soll.
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Neues Kunststoffprodukt nach Anforderung
Wenn das Produkt konstruktiv noch nicht definiert ist, werden zunächst Funktion, Grundabmessungen, Geometrie und Einsatzbedingungen abgestimmt. Danach werden eine tiefziehgerechte Lösung und das passende Werkzeug entwickelt.
WERKZEUGKONSTRUKTION
Was wird bei der Werkzeugkonstruktion festgelegt?
Geometrie, Entformungsschrägen und Radien
Die Werkzeuggeometrie muss eine saubere Formung der Kunststoffplatte und eine sichere Entformung des fertigen Bauteils ermöglichen. Entformungsschrägen, Radien, Tiefe und Flächenübergänge werden entsprechend Produktform und Prozessmöglichkeiten festgelegt.
Vakuumkanäle und -öffnungen
Position und Verteilung der Vakuumöffnungen beeinflussen, wie das erwärmte Material an die Werkzeugoberfläche gezogen wird. Die Auslegung wird an die Bauteilgeometrie angepasst, um eine gleichmäßige und kontrollierte Formung zu erreichen.
Entformung des Bauteils
Die Konstruktion muss ermöglichen, dass das geformte Produkt nach dem Abkühlen zuverlässig vom Werkzeug gelöst werden kann. Deshalb werden Ziehrichtungen, Hinterschneidungen und Details geprüft, die das Entformen erschweren könnten.
Werkzeugoberfläche und Nachbearbeitung
Die Oberflächenqualität des Werkzeugs kann die Optik des tiefgezogenen Produkts beeinflussen. Der erforderliche Bearbeitungsgrad richtet sich nach Werkstoff, Bauteilanwendung und Anforderungen an die spätere Oberfläche.
WERKZEUGWERKSTOFFE
Werkstoffe für Tiefziehwerkzeuge und Formen
Der Werkzeugwerkstoff wird nach Produktgeometrie, Entwicklungsphase, erforderlichen Oberflächeneigenschaften, erwarteter Werkzeugnutzung und geplanter Fertigung gewählt.
Je nach Projekt fertigt TIM Infinity Werkzeuge aus:
Holz · MDF · Modellbau- / Werkzeugplatten · Aluminium · Polyester- und Epoxidsystemen
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Holz und MDF
Holz und MDF lassen sich vergleichsweise einfach bearbeiten und geometrisch korrigieren und können für bestimmte Entwicklungs-, Prototypen- oder Fertigungsanforderungen geeignet sein, wenn ihre Eigenschaften zum konkreten Projekt passen.
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Modellbau- und Werkzeugplatten
Modellbauplatten ermöglichen eine präzise Bearbeitung definierter Geometrien und werden eingesetzt, wenn eine stabilere Materialstruktur, gute Zerspanbarkeit und eine hochwertige Werkzeugoberfläche benötigt werden.
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Polyester- und Epoxidsysteme
Polyester- und Epoxidsysteme können zur Werkzeugherstellung eingesetzt werden, wenn die Fertigungsweise zu Produktgeometrie und geplanter Fertigung passt.
Besonders sinnvoll können sie sein, wenn die Werkzeuggeometrie über ein zuvor hergestelltes Modell oder Master entwickelt wird.
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Aluminium
Aluminium wird berücksichtigt, wenn höhere Werkzeuglebensdauer und Stabilität sowie eine bessere Wärmeableitung bei wiederholten Fertigungszyklen erforderlich sind.
Der Werkzeugwerkstoff wird nicht allein nach der gewünschten Stückzahl gewählt. Auch Abmessungen und Komplexität der Geometrie, notwendige Stabilität, Korrekturmöglichkeiten und Anforderungen des Prozesses werden berücksichtigt.
FERTIGUNGSPROZESS
Ablauf von Konstruktion und Fertigung eines Tiefziehwerkzeugs
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Bauteil- und Anforderungsanalyse
Produktgeometrie, Abmessungen, Material, gewünschte Optik und geplante Stückzahl werden geprüft, um die grundlegenden Werkzeuganforderungen festzulegen.
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Werkzeugkonstruktion
Ausgehend vom Produkt wird die Werkzeuggeometrie entwickelt. Entformungsschrägen, Radien, Vakuumöffnungen und Details für sauberes Formen und Entformen werden definiert.
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Auswahl des Werkzeugwerkstoffs
Der Werkstoff wird entsprechend Produktkomplexität, Oberflächenanforderungen, erforderlicher Lebensdauer und geplantem Fertigungsvolumen gewählt.
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Werkzeugfertigung und Vorbereitung
Das Werkzeug wird nach der definierten Geometrie gefertigt; Oberflächen und funktionale Details werden für die Probefertigung vorbereitet.
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Probefertigung und Bauteilprüfung
Nach Fertigstellung des Werkzeugs erfolgt eine Probefertigung, um Geometrie, kritische Formbereiche, Entformung und möglichen Korrekturbedarf zu prüfen.
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WERKZEUGTYP
Prototypenwerkzeug oder Werkzeug für Serienfertigung
Nicht jedes Projekt muss mit einem Werkzeug gleicher Konstruktion, gleichen Werkstoffs und gleicher Lebensdauer beginnen. Die Lösung hängt von der Entwicklungsphase, der benötigten Stückzahl, den Oberflächenanforderungen und davon ab, ob ein Konzept geprüft oder wiederholte Fertigung vorbereitet wird.
Ein Prototypenwerkzeug kann sinnvoll sein, wenn Geometrie, Optik oder Funktion des Produkts vor der endgültigen Festlegung der Fertigungslösung geprüft werden sollen.
Für wiederholte und Serienfertigung werden Konstruktion und Werkstoff so gewählt, dass die erforderliche Prozessstabilität, Oberflächenqualität und geplante Anzahl von Zyklen erreicht werden.
VERBINDUNG ZUR FERTIGUNG
Werkzeugbau und Thermoformen als ein technisches System
Ein Tiefziehwerkzeug wird nicht getrennt von dem Produkt konstruiert, das daraus entstehen soll. Bauteilgeometrie, Kunststoffart und -dicke, Ziehtiefe, Radien, Entformung und Anforderungen an die Nachbearbeitung beeinflussen die Werkzeugkonstruktion.
Werkzeugkonstruktion und Definition des Thermoformprozesses sind deshalb als verbundene Phasen der Produktentwicklung zu betrachten. Ein gut abgestimmtes Werkzeug ermöglicht stabileres Formen, einfachere Bauteilprüfung und zuverlässigere Wiederholbarkeit des Fertigungsprozesses.
Kunststoff-Tiefziehen & ThermoformenANGABEN ZUR BEWERTUNG
Welche Angaben werden für eine Werkzeugbewertung benötigt?
Für eine erste Bewertung ist keine vollständig fertige Werkzeugkonstruktion erforderlich. Entscheidend sind Angaben zum zu tiefziehenden Produkt und zu den Anforderungen, die das Werkzeug erfüllen muss.
Angaben zur Bewertung sendenTechnische Zeichnung oder 3D-Modell des Produkts
Ermöglicht die Prüfung von Geometrie, Abmessungen, Radien und weiteren konstruktiven Details, die für die Werkzeugentwicklung relevant sind.
Physisches Muster
Kann als Ausgangspunkt dienen, wenn keine Dokumentation vorhanden ist oder das Werkzeug auf Basis eines bestehenden Produkts entwickelt wird.
Kunststoffmaterial und Plattendicke
Wenn bereits festgelegt, helfen diese Angaben bei der Bewertung von Formprozess und Werkzeugkonstruktion.
Oberflächen- und Optikanforderungen
Angaben zu Sichtflächen, Struktur und gewünschter Endoptik sind für Materialwahl und Bearbeitungsgrad des Werkzeugs wichtig.
Geplante Stückzahl
Wichtig ist, ob ein Erstteil, Prototyp, eine Kleinserie oder wiederholte Fertigung vorgesehen ist.
Besondere funktionale Anforderungen
Passung, kritische Abmessungen, Öffnungen, später bearbeitete Bereiche und weitere Anforderungen, die die Werkzeugkonstruktion beeinflussen.
HÄUFIGE FRAGEN
Häufige Fragen zu Tiefziehwerkzeugen
PROJEKT ANFRAGEN
Sie benötigen ein Tiefziehwerkzeug oder eine Form?
Senden Sie eine technische Zeichnung, ein 3D-Modell, Fotos, ein physisches Muster oder die grundlegenden Daten des Produkts, das tiefgezogen werden soll. Auf Basis der verfügbaren Angaben können wir eine Ausgangslösung und die nächsten Schritte der Werkzeugentwicklung bewerten.
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