FH Bielefeld
University of
Applied Sciences

AMHeaP - Additive Fertigung von Heatpipe-Spritzgießwerkzeugen

Spritzgießen, Spritzgießwerkzeuge, Temperierung, Kühlung, Zykluszeit, Simulation, Energiereduktion, Energiesparen, Heatpipes, Wärmerohr, 3D-Druck, Additive Fertigung


Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld


Projektbeteiligung

Krause DiMaTec GmbH

Laufzeit
16.08.2021 – 28.02.2023


Projektförderung

 

Logo ZIM


Kurzbeschreibung

Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuartiger, additiv gefertigter Heatpipe-Werkzeugelemente zur Temperierung von Spritzgießwerkzeugen.

Bisher wird zur Temperierung der Werkzeugelemente zumeist eine Medienkühlung durch Wasser eingesetzt, um eine gleichmäßige Kavitätstemperatur zu erzielen. In langen und schmalen Kavitätsbereichen wird diese Zielstellung häufig nicht erreicht. Außerdem kann das eingesetzte Wasser Kühlkanäle verunreinigen, was zu einem hohen Wartungsaufwand oder im Extremfall zu einem Totalschaden des Werkzeugs führen kann.

Hypothese des Wärmetransports von Heatpipe-Kernen (links), Schnittdarstellung eines Heatpipe-Werkzeugkerns (rechts)

Das Projekt verfolgt das Ziel, Heatpipes in Werkzeugelementen einzusetzen, um oben beschriebene Probleme zu vermeiden und bisherige Energieaufwendungen deutlich zu reduzieren. Die simulationsgestützte Entwicklung soll Entwicklungszeiten verringern bei einer zugleich frühzeitigen Bewertung der Kavitätstemperaturen. Durch die Nutzung des additiven Laserschmelzverfahrens sollen zielgerichtet Heatpipes in das Werkzeugelement eingebracht sowie Leistungsoptimierungen durch individuelle Kapillarstrukturen und Konturen ermöglicht werden.

Heatpipe-Kern im 3D-Druck (ohne und mit Nachbearbeitung)