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Effiziente und kostengünstige Thermoform-Werkzeuge durch 3D-Druck

Ein Kunde von uns, eine Spezialdruckerei aus Berlin, benötigte für ein Thermoform-Projekt kurzfristig eine günstige Form für erste Muster, da diese voraussichtlich noch angepasst werden mussten. In diesem Fall hätte sich die aufwendige und kostenintensive Fertigung einer Aluminiumform nicht gelohnt. Union Klischee bietet mit der Vakuumtiefzieh-Technologie eine innovative Lösung für die präzise Formgebung von Kunststoffteilen. Durch den Einsatz modernster Maschinen und Techniken werden hochgradig individuelle Produkte hergestellt, die für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind – von Prototypen bis hin zu Kleinserien. Das Thermoforming ermöglicht eine schnelle, kosteneffiziente Produktion mit hoher Detailgenauigkeit und flexibler Materialwahl. Durch Vakuumtiefziehen realisiert Union Klischee maßgeschneiderte Lösungen für komplexe geometrische Formen, die sowohl funktional als auch ästhetisch überzeugen. Thermoform-Werkzeuge sind spezielle Werkzeuge zur Herstellung von Kunststoffteilen durch das Thermoformen. Während diese Werkzeuge normalerweise aus hochwertigen metallischen Werkstoffen wie Aluminium oder Stahl bestehen, bieten sich für Prototypen und kleine Serien auch Alternativen wie 3D-gedruckter Kunststoffformen an.

Wie findet der 3D-Druck Anwendung im Bereich Thermoforming, Vakuumtiefziehen und Tiefziehen?

Der 3D-Druck findet zunehmend Anwendung im Bereich Thermoforming, Vakuumtiefziehen und Tiefziehen, insbesondere in der Werkzeugherstellung, Prototypenentwicklung und Kleinserienproduktion. Eine der häufigsten Einsatzmöglichkeiten ist die Fertigung von Formwerkzeugen, also Negativformen, die für das Tiefziehen von Kunststoffplatten benötigt werden. Diese Formen lassen sich durch den 3D-Druck nicht nur deutlich schneller, sondern auch kostengünstiger herstellen als durch herkömmliche Methoden wie CNC-Fräsen oder Gießen. Zudem erlaubt der 3D-Druck die Realisierung komplexer Geometrien, etwa mit integrierten Vakuumkanälen oder feinen Oberflächenstrukturen, die im konventionellen Werkzeugbau nur schwer oder gar nicht umsetzbar wären.

Ein weiterer wichtiger Bereich ist das Prototyping. Hier wird der 3D-Druck eingesetzt, um frühzeitig Modelle der zu fertigenden Tiefziehteile herzustellen. Dadurch kann man Passform, Funktion und Design vor dem Bau eines teuren Serienwerkzeugs testen. Vor allem bei der Entwicklung neuer Verpackungen, medizinischer Schalen oder technischer Bauteile ermöglicht der 3D-Druck ein schnelles, iteratives Arbeiten.

3D-Druck als ideale Lösung im Bereich Prototyping fürs Thermoziehen dank hitzebeständigem Material

Man kann ein 3D-gedrucktes Modell des zu formenden Teils erstellen, um zu testen:

  • Wie sich das Material beim Tiefziehen um das Teil legt
  • Ob es unter bestimmten Bedingungen Falten, Risse oder ungewünschte Ausdehnungen gibt
  • Wie das fertige Tiefziehteil aussieht und passt (z. B. für Verpackungen, Gehäuse oder Werkzeug)

Unser Kunde nutzt 3D-gedruckte Werkzeuge stets für seine ersten Musterproduktionen, um Risiken zu minimieren, Kosten zu senken und Entwicklungsschritte zu beschleunigen. So konnte Union Klischee durch einen von uns 3D-gerdruckten Prototyp erste Musterteile von Werkzeugen kostengünstig herstellen.

SLA 3D-Druck im Bereich Thermoforming: ideal für das Erstellen feiner Formen mit filigranen Mustern

Als ideale Lösung für den Druck der gewünschten Form unseres Kunden erwies sich der Einsatz von SLA 3D-Druck. Wir fertigten die benötigte Form aus dem hitzebeständigen Resin „High Temp“ und versandten sie umgehend an den Kunden. Dadurch konnte dieser innerhalb von nur vier Tagen seine ersten Musterteile präsentieren. Zusätzliche kleine Anpassungen konnten mit einem Laserschneider direkt am Werkzeug vorgenommen werden, was Zeit und Kosten weiter reduzierte.

Der 3D-Druck bringt hohe Flexibilität, Kostenreduktion und Geschwindigkeit in die Thermoforming- und Tiefziehprozesse – vor allem bei Prototypen, Kleinserien und der Entwicklung neuer Produkte oder Verpackungen. Besonders im Werkzeugbau revolutioniert er die bisherigen Verfahren und ermöglicht neue Designmöglichkeiten.

Vorteile auf einen Blick:

  • Schnelle Fertigung: 3D-Druck erlaubt die schnelle Herstellung von Prototypenformen oder Kleinserienwerkzeugen.
  • Kostenersparnis: Deutlich günstiger als CNC-gefräste Aluminium- oder Stahlformen.
  • Designfreiheit: Komplexe Geometrien, die mit klassischen Methoden schwer oder gar nicht machbar wären, lassen sich einfach realisieren.
  • Iteratives Testen: Formen können schnell angepasst und erneut gedruckt werden – ideal für Entwicklungszyklen.
Möchten Sie mehr über den 3D-Druck im Bereich des Thermoformings erfahren? Nehmen Sie Kontakt zu mir auf, ich freue mich auf Ihre Anfrage!

Dennis Nowak
Forschung & Entwicklung
R&D department

5 Stars

Wir als Union Klischee sind eine Firma für Spezialdruck und Ätztechnik. Vor einigen Jahren haben wir uns dazu entschieden auch das Thermoformen für unsere Kunden anzubieten. Viele Kunden unterschätzen dabei die Kosten eines Werkzeugs. Anfang 2024 haben wir dann für ein Projekt 3D – Druck Markus Andresen gefunden. Hier werden wir jederzeit individuell beraten und finden zusammen immer eine gute Lösung um unsere Projekte für den Kunden so gut und kosteneffizient wie möglich umzusetzen. Gerade mit dem Hochtemperatur Resin haben wir einen großen Schritt gemacht gute Thermoformwerkzeuge für Kleinserien und Prototypen in kurzer Zeit umzusetzen.
Wir sind so in der Lage komplexe Formen ohne großen Aufwand zu testen und die Thermoformparameter zu optimieren oder ggf. nötige Änderungen an der Form vorzunehmen, bevor wir für größere Serien und oder große Teile ein Werkzeug fräsen lassen.

Mit Markus Andresen haben wir unseren Ansprechpartner zum Thema 3D Druck gefunden.

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