Innovative Fertigung von Werkzeugen im 3D-Druckverfahren
Durch eine selbst entwickelte neuartige 3D-Druck-Werkzeugtechnik auf Basis des selektiven Laserschmelzens kann die Firma Overath SLM bei der Werkzeugfertigung das Gewicht ihrer Produkte reduzieren und Material einsparen.
Zum Unternehmen
Gründung
2018
Unternehmensgegenstand
Entwicklung und Fertigung von Werkzeugen für die Serienproduktion von Formteilen
Mitarbeiter
10
Ausgangssituation
Von der Holzwolle über konstruktive Mehrwegverpackung zu neuartigen Fertigungsverfahren – die Overath GmbH aus Lohmar zeichnet sich seit Jahrzehnten durch ihre Innovationsfähigkeit aus. Das Schwesterunternehmen Overath SLM entwickelt und produziert Werkzeuge für die Serienproduktion von Formteilen in der Partikelschaumindustrie. Das zweite Schwesterunternehmen, die Overath EPP GmbH, nutzt diese Werkzeuge, um u. a. Einbauteile für die Automobilindustrie aus expandierten Polypropylen zu fertigen.
Der frühere Formschäumprozess der Overath EPP GmbH war sehr energieintensiv: Bei jedem Produktionsvorgang musste das zweiteilige zerspanend hergestellte Aluminiumwerkzeug, das zur Fertigung der Formteile notwendig ist, auf 140 °C erhitzt und wieder gekühlt werden. Vor diesem Hintergrund hatte sich das Unternehmen zum Ziel gesetzt, mit einem neuen Herstellungsverfahren des Werkzeugs den Energie- und Ressourcenverbrauch in der Produktion und Anwendung zu senken.
Massnahmen und Vorteile
Um die Effizienzsteigerung zu erreichen, entwickelte die Overath SLM eine innovative 3D-Druck-Werkzeugtechnik auf Basis des selektiven Laserschmelzens. Mithilfe dieses Verfahrens kann Material eingespart und das Gewicht der Werkzeuge reduziert werden. Außerdem wird Edelstahl anstelle von energieintensiv hergestelltem Aluminium eingesetzt – das spart bereits in der Produktion Prozessenergie und CO2-Emissionen ein.
Neben den Ressourceneffekten bei der Herstellung der Werkzeuge entstehen auch beim Einsatz in einem neuartigen Formschaumautomaten erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Technologien. Die Anwendung des selektiven Laserschmelzens (SLM) ermöglicht es, die Formgestaltung der Werkzeuge zu verbessern und konturnah zu kühlen. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Energieeinsatzes sowie zur Senkung des Kühlwasserverbrauchs.
Durch die Reduzierung der beheizten Menge an Stahl sowie durch die Verkleinerung des Dampfkammervolumens kann der Dampfverbrauch bei der Polypropylenverarbeitung um bis zu 75 Prozent reduziert werden.
Zusätzliche Vorteile des neuen Herstellverfahrens liegen in der Beschleunigung des gesamten Schäumprozesses und in einer längeren Haltbarkeit der Werkzeuge.
Einsparungen Werkzeugherstellung im Überblick*
| Material | ca. 3,8 t/a |
| Energie | ca. 249.800 kWh/a |
| CO2-Äquivalente | ca. 121 t/a |
*Bezogen auf 60 Werkzeuge für einen Basta Box Deckel XL (Referenzbauteil)
Einsparungen angepasster Formschaumautomat im Überblick*
| Dampf | ca. 1.755.000 kg/a |
| Energie | ca. 1.558.440 kWh/a |
| Wasser | ca. 28.020 m3/a |
| CO2-Äquivalente | ca. 314,8 t/a |
* Bezogen auf einen Basta Box Deckel XL (Referenzbauteil)
Der Weg zur Finanzierung
Das Unternehmen nutzte im Vorfeld der Umsetzung die Finanzierungsberatung der EFA zur Antragstellung im Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Das Vorhaben einschließlich eines begleitenden Messprogramms wurde im Jahr 2016 mit Mitteln in Höhe von rund 723.000 Euro aus dem BMU-Umweltinnovationsprogramm gefördert. Der Projektabschluss erfolgte 2020. Insgesamt hat die Overath SLM GmbH rund 2,4 Mio. Euro in die Maßnahmen investiert.
Projektpartner
Rike Johnsen
Overath SLM GmbH
+49 2246 / 92 41 31
rike.johnsen@overath.com
Simon Scheuer
Overath SLM GmbH
+49 2246 / 92 41 70
Simon.Scheuer@overath-slm.com
Marcus Lodde
Effizienz-Agentur NRW
+49 203 / 378 79 58
lod@efanrw.de
Daniela Derißen
Effizienz-Agentur NRW
+49 203 / 378 79 34
dde@efanrw.de
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