Défis
Chez H&B, environ 340 collaborateurs fabriquent entre autres des boîtiers en plastique pour la technique d'automatisation dans le procédé de moulage par injection. Ici, il faut notamment veiller à l'aspect extérieur. Par exemple, dans un répartiteur pour capteurs/actionneurs fabriqué par H&B, des diodes se trouvent derrière une fenêtre en plastique transparente. Dans ce cas, l'outil a besoin de nombreux canaux de refroidissement filigranes et proches du contour pour que le plastique puisse dégager sa chaleur de manière contrôlée et uniforme pendant la production et refroidir rapidement. En effet, le type de plastique utilisé dans cette application devient laiteux s'il est refroidi trop lentement. En général, le refroidissement lors du moulage par injection doit être le plus rapide et le plus homogène possible. L'homogénéité apporte de la qualité et la rapidité réduit le temps de cycle, ce qui diminue les coûts unitaires.
Jusqu'à présent, l'entreprise utilisait l'insert d'outil sans régulation de température proche du contour, mais elle était toujours confrontée à des fenêtres troubles et à un taux de rebut élevé. Les spécialistes en outils de H&B utilisent certes depuis longtemps déjà des inserts imprimés avec une régulation de la température proche du contour dans différents outils, mais ils n'étaient pas satisfaits des aciers pour durcissement structural disponibles jusqu'à présent pour le procédé L-PBF, en particulier le 1.2709. Il a donc été décidé de miser sur la fabrication additive avec l'acier pour travail à chaud 1.2343 connu et apprécié des fabricants d'outils, et ce sur leur propre imprimante 3D.
Par rapport à l'acier pour durcissement structural 1.2709, l'acier pour trempe et revenu H11 (1.2343) présente quelques avantages, par exemple en termes de résistance à l'usure, de conductivité thermique, de dureté à chaud, de résistance à la température et de polissabilité. Ses propriétés finales sont obtenues par trempe et revenu, ce qui le rend plus adapté aux applications de modelage. En raison de sa teneur en carbone plus élevée et de la moins bonne soudabilité qui en résulte, il impose toutefois des exigences élevées au procédé L-PBF utilisé.