Uitdagingen
Bij H&B produceren circa 340 medewerkers onder andere kunststof behuizingen voor de automatiseringstechniek in spuitgieten. Daar is onder andere ook het uiterlijk belangrijk. Bij een door H&B in opdracht geproduceerde actuator-sensor-box liggen bijvoorbeeld diodes achter een transparant, kunststof venster. Het werktuig benodigt in dit geval veel verfijnde en de contour volgende koelkanalen, zodat het kunststof tijdens de productie kan worden gecontroleerd en zijn warmte gelijkmatig kan afgeven en snel afkoelt. Want het in deze toepassing gebruikte kunststoftype wordt melkachtig als het te langzaam wordt afgekoeld. Over het algemeen geldt bij het spuitgieten voor het afkoelen: zo snel mogelijk, zo homogeen mogelijk. Homogeniteit brengt kwaliteit en snelheid verkort de cyclustijd waardoor de stukkosten dalen.
Het bedrijf heeft het gereedschap tot nu toe zonder contourvolgende temperatuurregeling gebruikt, maar daarmee ontstonden steeds weer troebele vensters en een hoog aandeel uitval. De gereedschapsexperts van H&B gebruikten weliswaar al langere tijd geprinte inzetstukken met contourvolgende temperatuurregeling in verschillende werktuigen, maar tot heden waren ze niet tevreden met de voor het L-PBF-proces beschikbare nikkelstaalsoorten, met name de 1.2709. En zo werd hier besloten tot additive manufacturing met het bij gereedschapsbouwers bekende en geliefde warmwerkstaal 1.2343 - en wel op de eigen 3D-printer.
In vergelijking met het nikkelstaal 1.2709 brengt het geharde staal H11 (1.2343) een aantal voordelen met zich mee, bijvoorbeeld op gebied van slijtvastheid, warmtegeleidingsvermogen, warmhardheid, temperatuurbestendigheid en polijstbaarheid. De uiteindelijke materiaaleigenschappen worden door harding gevormd, het is daarom beter geschikt voor toepassingen in matrijsbouw. Door het hogere koolstofgehalte en de resulterende slechtere lasbaarheid stelt het echter hoge vereisten aan het gebruikte L-PBF-proces.