Maßgenau

Eines der weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Herstellung von Kraftfahrzeug-Bremssystemen entwickelt unter Verwendung eines neuen Werkstoffes kurzfristig Prototypen von Präzisions-Bremsenteilen, die Spritzguss-Thermoplastteilen gleichen. Die hohe Haltbarkeit und Steifigkeit des außergewöhnlichen Stereolithografie-(SL-)Fotopolymers sind den Eigenschaften von ABS ähnlich und machen das Material ideal für die Herstellung von funktionalen, haltbaren Modellen und Prototypen. Dieser Werkstoff erlaubt die ausgezeichnete Nachbildung von kleinsten Details, stabilen Seitenwänden und sehr glatten Oberflächen.

Das in Birmingham ansässige Unternehmen TRW ist seit über 70 Jahren in Design und Produktion von technologisch fortgeschrittenen Anti-blockiersystemen (ABS), Scheibenbremsen-Teilen, modernen Bremsbe-tätigungssystemen und Hochleistungs-Bremsmodulen für Kunden auf der ganzen Welt tätig. Ein wichtiges Bauteil im Bremssystem ist das Ventil, das den Luftstrom in die Servoeinheit regelt und dazu dient, den Bremsaufwand zu verringern. Der zylindrische Ventilkörper ist ein Bauteil mit einer komplexen inneren Geometrie, die die Ventilbewegung regelt und den Luftstrom leitet. Die Komponenten werden im Spritzguss-Verfahren aus einem zu 36% mit Glas gefüllten Polyester hergestellt.
 Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Ventilkörpers wurden nun neue Designs bewertet. Die Prototyp-Ventilkörper sollten mittels eines schnelleren und weniger kostspieligen Verfahrens, als es beim Spritzguss der Fall ist, hergestellt werden. Außerdem kam es auf den richtigen Werkstoff an. Aus Aluminium gefertigte Prototypen beispielsweise spiegeln die Leistungscharakteristika von Thermoplastik nicht wider und schließen damit die Möglichkeit aus, Prototypdesigns zur Produktion von Teilen zu vergleichen. Man entschied sich bei TRW, Prototyp-Ventilkörper unter Verwendung der Stereolithographie und Vanticos neuem, ABS-ähnlichem Werkstoff RenShape SL 7560 zu bauen.
 Das opake, weiße Fotopolymer war für die Anwendung ideal geeignet, weil es Modelle und Prototypen mit einer glatten Hochglanz-Oberfläche erzeugt, die aussehen, als ob sie im Spritzgussverfahren auf einem Präzisionsschnitt-Metallwerkzeug gefertigt wären. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Haltbarkeit bei Temperaturen bis zu 60 °C können die Teile außerdem für Funktionstests verwendet werden. Darüber hinaus produziert der Werkstoff Modelle und Prototypen mit hervorragender Präzision. TRW baute seinen ersten Ventilkörper-Prototyp in zwei Teilen und führte Messungen an elf verschiedenen Punkten durch. Die meisten Toleranzbereiche lagen innerhalb von 0,1 mm bis 0,05 mm, ein Beweis für die hervorragende Präzision. Selbst außerhalb des Toleranzbereiches liegende Abmessungen kamen den Grenzwerten sehr nahe.
 Die Oberflächenbeschaffenheit wurde durch das Messen der durchschnittlichen Oberflächenrauheit in Mikrometern nach dem ersten Polieren geprüft. Die Fähigkeit zur Erzeugung einer extrem glatten Oberfläche des Ventilkörpers war wichtig, weil das Design eine Kontakt-Lippendichtung, die den Druck während des Betriebs aufrechterhält, umfasst. Die Ingenieure von TRW waren besonders von den nach oben weisenden Flächen an den Innenseiten der Prototypen beeindruckt, weil sie die geforderten Dichtungen direkt vom Bad erzielt haben. Nach diesen Studien wurde das Design geringfügig modifiziert, in einem Stück gebaut und in eine Servo-einheit integriert, die für Funktionstests unter niedrigerem als normaler-weise üblichem Druck bestimmt ist.
 RenShape SL 7560 ist eines von 20 verschiedenen Materialien, die Vantico Ltd. herstellt. Die komplette Produktfamilie dieser Fotopoly-mere zeichnet sich besonders durch gute Widerstandsfähigkeit gegen-über Luftfeuchtigkeit und hohen Temperaturen sowie zähe Polypropylen- und ABS-ähnliche Eigenschaften aus. Außerdem fertigt Vantico eine umfangreiche Palette von Epoxidharz- und Polyurethansystemen für den Modell-, Formen- und Werkzeugbau, Prototyping und das Formen von Ur-Teilen für den Automobilbau, die Gießerei, die Luftfahrt und für die allgemeine Herstellung. Das Unternehmen zählt bereits seit über 60 Jahren zu den weltweit führenden Herstellern von Kunststoff-Tooling-Materialien.
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