Wie 3D-gedruckte Werkzeuge den schnellen Spritzguss verändern

Wie 3D-gedruckte Werkzeuge den schnellen Spritzguss verändern

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Originalveröffentlichung: 3Druck.com, 27. Oktober 2026
Autorenangabe laut Originalvorlage: „Sponsored“
Originalartikel: https://3druck.com/sponsored/wie-3d-gedruckte-werkzeuge-den-schnellen-spritzguss-veraendern-03164774/

Von funktionalen Prototypen bis zu komplexen Kleinserienteilen

Für die Herstellung von Kunststoffteilen in großen Stückzahlen ist Spritzguss kaum zu schlagen, doch der Weg zum ersten guten Teil führt über das Werkzeug. Gefräste Stahl- oder Aluminiumformen brauchen Wochen und verursachen erhebliche Anfangskosten; mit jeder Designänderung steigen Zeitaufwand und Kosten weiter. Für Teams, die noch iterieren, ist die Form oft der langsamste und teuerste Entwicklungsschritt.

3D-gedruckte Polymerformen und -einsätze lockern diese Einschränkung. Sie können den konventionellen Spritzguss nicht ersetzen, unterstützen ihn aber, indem sie Ingenieuren ermöglichen, echte Teile zu spritzen, bevor sie sich auf Produktionswerkzeuge festlegen. iAM Marketplace bietet eine Lösung für schnellen Spritzguss auf Basis zweier Photopolymere von Forward AM, die unterschiedliche Anforderungen erfüllen: ein starres Harz für wiederverwendbare Einsätze und ein auflösbares Harz für Opferformen.

Warum traditionelle Werkzeuge Iterationen verlangsamen

Metallwerkzeuge sind sinnvoll, sobald ein Design final ist. Davor bedeuten sie einen riskanten Kompromiss. Ein Team muss die Formgeometrie früh festlegen, dafür bezahlen und dann beim Testen feststellen, dass sich Wandstärke, Anspritzpunkt oder Schnappverbindung ändern müssen. Jede Korrektur bedeutet mehr Bearbeitung, höhere Kosten und längere Wartezeit.

Dasselbe Problem betrifft Materialtests und die Produktion kleiner Stückzahlen. Die Bewertung eines Teils in zwei oder drei geeigneten Thermoplasten oder der Bau einiger hundert Einheiten für eine Messe oder einen Pilotlauf rechtfertigt selten ein vollständiges Stahlwerkzeug. Ziel ist, digital zu iterieren und Teile im finalen Thermoplasten zu testen, ohne zu früh für Produktionswerkzeuge zu bezahlen.

Ultracur3D® RG 3280. Quelle: ForwardAM

Der starre Ansatz: Ultracur3D® RG 3280-Einsätze

Ultracur3D® RG 3280 ist ein keramikgefülltes Photopolymer, das auf Steifigkeit und Wärmebeständigkeit ausgelegt ist. Es weist einen Elastizitätsmodul von rund 10 GPa und eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur von über 280 °C auf. Eine niedrige Viskosität sorgt für eine gute Verarbeitbarkeit beim Drucken. Diese Eigenschaften ermöglichen es gedruckten Einsätzen, dem Druck und der Temperatur beim Spritzguss standzuhalten, sodass Ingenieure funktionale Prototypen und Kleinserien aus konventionellen Spritzgussmaterialien fertigen können.

Zwei veröffentlichte Fallstudien zeigen, wie das in der Praxis aussieht. Der Automobilzulieferer MD Elektronik nutzte RG 3280-Einsätze, um Prototypen von Datenkabeln aus Serienmaterial zu umspritzen. Acht Formkomponenten wurden in etwa zwei Stunden gedruckt, und in 90 Minuten wurden mehr als 60 Teile mit wenig bis keinem Verschleiß an den Einsätzen geformt. Das Unternehmen berichtet von einem Weg von 3D-Daten zum fertigen Prototypen in drei bis vier Tagen und Einsparungen von über 5.000 €.

Becton Dickinson führte den Ansatz bei medizinischen Teilen in kleinen Stückzahlen weiter. Ein gedruckter Kern- und Kavitätseinsatz, bearbeitet zur Anpassung an einen Standardformrahmen, war in weniger als fünf Stunden bereit für die Presse. Das Werkzeug formte mehr als 30 Polypropylenteile mit manuellem Auswerfen, anschließend mehr als 100 Polypropylen- und 100 Polycarbonatteile mit automatischem Auswerfen.

Diese Ergebnisse stammen aus spezifischen Setups; die Werkzeuglebensdauer variiert je nach Prozessparametern, Formgeometrie und eingespritztem Material. RG 3280 eignet sich für Teile, die konventionell entformt werden und in echtem Material getestet werden müssen.

xMOLD Rapid Digital Tooling. Quelle: ForwardAM

Der auflösbare Ansatz: Ultracur3D® xMOLD

Manche Geometrien lassen sich nicht entformen. Hinterschnitte, innere Merkmale und komplexe Konturen zwingen Werkzeugbauer oft zu mehrteiligen Formen, Schiebern oder Designkompromissen. Ultracur3D® xMOLD geht einen anderen Weg: Form drucken, Teil spritzen, dann die Form entfernen.

xMOLD ist ein Opferharz, das nach dem Formen aufgelöst wird und dadurch Entformungsbeschränkungen aus dem Design entfernt. Der Standardweg ist die chemische Auflösung (NaOH-Lösung). Der Partner HoliMaker berichtete außerdem über Erfolge mit einem Ultraschallreiniger und heißem Wasser, wobei der Vorgang läuft, bis die Form reißt und das Teil von Hand entnommen werden kann.

Der größere Vorteil liegt in der Designiteration. Da die Form eine digitale Datei und ein Druckauftrag ist, können Teams die Geometrie ändern, neu drucken und das Ergebnis im finalen Thermoplasten testen, ohne früh durch konventionelles Formdesign eingeschränkt zu sein. Der Hersteller Forward AM sagt, der Ansatz könne Werkzeugkosten gegenüber Stahl- oder Aluminiumwerkzeugen um bis zu 90 % senken und den Weg von CAD zum geformten Teil auf Stunden oder Tage verkürzen. Diese Zahlen stammen vom Hersteller; Leser sollten sie anhand ihrer eigenen Teile und Stückzahlen prüfen.

Die Wahl zwischen starren und auflösbaren Formen

Die beiden Materialien sind ergänzende Werkzeuge; die Wahl hängt vor allem von Teilegeometrie und Zweck ab.

Kriterium	RG 3280 (starr)	xMOLD (auflösbar)
Formlebensdauer	Wiederverwendbare Einsätze; Lebensdauer hängt von Prozess, Geometrie und Material ab	Opferform; eine Form pro geformtem Teil
Geometrie	Teile, die konventionell entformt werden	Hinterschnitte und komplexe Formen, die schwer oder gar nicht zu entformen sind
Typische Verwendung	Funktionale Prototypen und Kleinserien	Designiteration und komplexe Teile in kleinen Stückzahlen
Nach dem Formen	Teil auswerfen, Einsatz wiederverwenden	Form auflösen oder aufbrechen

Ein Team könnte xMOLD für die Iteration einer komplexen Geometrie verwenden und anschließend zu RG 3280-Einsätzen für einen kurzen Produktionslauf wechseln, sobald sich das Design stabilisiert hat.

Quelle: ForwardAM

Ein offener, druckerunabhängiger Workflow

Beide Harze laufen auf kompatiblen Resin-Druckern für offene Materialien mit LCD- und DLP-Technologie, darunter der Formlabs Form 4 im Open Material Mode. Die Lösung ist nicht an einen einzelnen Druckerhersteller gebunden; Teams können daher oft die bereits vorhandene Hardware nutzen, statt ein eigenes System zu kaufen.

Live auf der Formnext 2026 erleben

Den Prozess von Anfang bis Ende zu sehen, ist der beste Weg, ihn zu beurteilen. Auf der Formnext 2026 wird iAM Marketplace Live-Demonstrationen zum Spritzguss durchführen – auf der Desktop-Spritzgussmaschine APSX-PIM V3 wird gezeigt, wie 3D-gedruckte Werkzeuge in einen praktischen Workflow passen.

Die Demonstrationen finden vom 17.–20. November in Frankfurt am Main täglich um 11:00 Uhr und 14:00 Uhr am Stand von iAM Marketplace in Halle 12.1, Stand D61, statt. Besucher können über Werkzeugdesign, Produktionsabläufe, Materialkompatibilität und die praktischen Unterschiede zwischen starren und auflösbaren Formen sprechen.

Fazit

3D-gedruckte Werkzeuge erweitern während der Entwicklung und bei der Produktion kleiner Stückzahlen die Möglichkeiten des konventionellen Spritzgusses. Starre Einsätze bringen Geschwindigkeit und Tests mit echtem Material, während auflösbare Formen Geometrien ermöglichen, die mit Metallwerkzeugen nur schwer herzustellen sind. Gemeinsam verkürzen sie die Schleife zwischen Design und geformtem Teil.

Weitere Informationen finden Sie bei iAM Marketplace.

Quellen- und Bildnachweis: Originalartikel veröffentlicht auf 3Druck.com am 27. Oktober 2026, Autorenangabe laut Originalvorlage: „Sponsored“. Bildquellen laut Originalvorlage: ForwardAM. Der Artikeltext wurde inhaltlich unverändert übernommen; angepasst wurden die Formatierung und die Darstellung der Vergleichstabelle. Doppelte Bildunterschriften und Social-Media-Schaltflächen wurden entfernt.