08.09.2021 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

3D-gedruckte Werkzeuge: Von der Holzfaser zum Kunststoffersatz

3D-gedruckte Werkzeuge von ExOne helfen bei der Herstellung von holzbasiertem Verpackungsmaterial von CelwiseQuelle: Celwise
Celwise AB verwendet von ExOne im 3D-Druck hergestellte Werkzeuge, um Holzfasern in einen neuartigen recycelbaren und biologisch abbaubaren Ersatzkunststoff zu verwandeln, der sich beispielsweise für Verpackungen einsetzen lässt.
  • Die patentierten Werkzeuge, Maschinen und Verfahren von Celwise verarbeiten Holzfasern zu wasserfesten Verpackungen und Produkten, die recycelbar, erneuerbar und biologisch abbaubar sind
  • Ein Schlüsselelement der Celwise-Produktionsmethode sind neuartige Metallwerkzeuge, die nur mit additiver Fertigung hergestellt werden können, wie zum Beispiel mit der Binder-Jetting-Technologie von ExOne
  • Das schnell wachsende Unternehmen Celwise hat seine umweltfreundlichen Lösungen bereits an Unternehmen in der Konsumgüter-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Kosmetik- und Elektronikbranche verkauft
  • Im Vergleich zu konkurrierenden Papier-, Faser- und Kunststoffprodukten senkt das geformte Faserprodukt von Celwise sowohl den Energieverbrauch als auch die Herstellungskosten um bis zu 50 Prozent.

Wie The ExOne Company, Anbieter von industriellen Sand- und Metall-3D-Druckern mit Binder-Jetting-Technologie, bekannt gibt, nutzt der Anbieter von Formfasertechnologien, Celwise AB aus Norrköping, Schweden, von ExOne 3D-gedruckte Werkzeuge aus 316L-Edelstahl für seine patentierte Methode zur Transformation von Holz- und anderen Zellulosefasern in verschiedenste, umweltfreundlichen Verpackungen und Produkte.

Neuartiges Verfahren, um Holzfasern in Verpackungen und Produkte zu verwandeln

Die von Celwise erfundene, entwickelte und patentierte Technologie zielt darauf ab, die Papier- und Kunststoffindustrie grundlegend zu verändern. Dahinter steckt ein Verfahren, das ein wasserbeständiges geformtes Faserprodukt erzeugt. Es sieht aus wie eine edle Mischung aus Holz und Kunststoff, und soll sich auch so anfühlen. Die Technologie von Celwise findet großen Anklang, und es laufen bereits Einführungsprojekte mit einer Vielzahl globaler Unternehmen in zahlreichen Branchen, darunter Konsumgüter, Lebensmittel und Getränke, Kosmetik und Elektronik.

„Unser Planet braucht diese Technologie jetzt“, ist sich David Pierce, Erfinder und Mitinhaber von Celwise sicher. „Unsere patentierte Technologie liefert ein recycelbares, erneuerbares und biologisch abbaubares Produkt, das sich schneller und kostengünstiger herstellen lässt als mit herkömmlichen Technologien. Fortschrittliche Fertigungsverfahren, die 3D-gedruckte Werkzeuge von ExOne nutzen, sind ein wichtiger Bestandteil unseres Prozesses.“

„Celwise beweist, wie der Binderjet-3D-Druck und andere neue Technologien zur Lösung einiger der schwierigsten Probleme der Welt beitragen können“, erklärt John Hartner, CEO von ExOne. „Wir sind stolz darauf, gemeinsam mit Celwise an dieser wichtigen Innovation zu arbeiten.“

Wie es funktioniert

Das patentierte Verfahren von Celwise umfasst Werkzeuge und Maschinen sowie einen neuartigen Prozess zur Herstellung des Endprodukts. Bei der herkömmlichen Herstellung von Produkten auf Zellulosefaserbasis (Papier) entzieht man den den Zellulosefasern langsam das Wasser, sodass man geformte Produkte beschichten muss, um Wasserfestigkeit zu erreichen.

Celwise hingegen entzieht das Wasser in einem neuen Verfahren, das es den Zellulosefasern ermöglicht, sich schnell wieder miteinander zu verbinden. Dadurch entsteht ein neuartiges Papierprodukt, das stabil, holzähnlich und wasserfest ist.

Da eine Reihe von Form-, Transfer- und Presswerkzeugen mithilfe der ExOne-Binder-Jetting-Technologie in 3D gedruckt werden, bietet das Verfahren Celwise sogar noch mehr Gestaltungsfreiheit bei der Entwicklung der Produkte seiner Kunden.

Binder-Jet-Verfahren für 3D-gedruckte Werkzeuge

Der Binder-Jet-3D-Druck von ExOne verwandelt pulverförmige Materialien – Metall, Sand oder Keramik – bei hohen Geschwindigkeiten in hochdichte und funktionale Präzisionsteile. Ein industrieller Druckkopf trägt selektiv ein Bindemittel in ein Bett aus Pulverpartikeln auf und erzeugt so ein festes Teil in einer dünnen Schicht, ähnlich wie beim Drucken auf Papierbögen. Bei Metallen, etwa für 3D-gedruckte Werkzeuge von Celwise, muss man das fertige Metallteil in einem Ofen sintern, um die Partikel zu einem festen Objekt zu verschmelzen. Die Binder-Jet-3D-Drucktechnologie gilt als beliebtes und nachhaltiges Produktionsverfahren, denn sie bietet hohe Geschwindigkeit, geringe Abfallmengen und Kosten sowie Materialflexibilität.

ExOne liefert jetzt Prototypen und Produktionswerkzeuge nach Celwise-Spezifikationen. Obschon auch andere 3D-Metalldruckverfahren die von Celwise benötigten Werkzeuge herstellen können, schätzt Pierce, dass die Binder-Jetting-Technologie von ExOne im Vergleich zu diesen Verfahren eine Zeitersparnis von 20 Prozent und eine Kostenersparnis von 30-40 Prozent ermöglicht.

Weitere Informationen: https://www.exone.com/ und https://www.celwise.com/

Erfahren Sie hier mehr darüber, wie sich mit 3D-Druck Holzabfälle in Form bringen lassen.

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