Additive Manufacturing of a Cutting Punch - Qualification of PBF-LB/M for Processing Tool Steel H13 (1.2344) and Results of 40,000-Stroke Test

Abstract

Additive Fertigungsverfahren haben in zahlreichen Branchen das Potenzial zur Herstellung hochbelasteter Bauteile nachgewiesen [1, 2]. Der Einsatz als Schneidstempel für Scherschneidverfahren wurde bislang nicht untersucht.

Der vorliegende Beitrag beschreibt die Qualifizierung der Laser-Strahlschmelztechnologie (deutsche Bezeichnung nach [7, VDI3405], nach [8, ISO/ASTM 52900] als Laser-based Powder Bed Fusion of Metals, PBF-LB/M bezeichnet) zur Verarbeitung des Werkzeugstahls H13 (1.2344). Darauf aufbauend wird die additive Fertigung eines Schneidstempels zur Anwendung auf einer Stanzmaschine beschrieben sowie dessen Test mit bis zu 38.088 Hüben in Tiefziehstahl (DX56D, 1.0322) und höherfestem Dual-Phasenstahl (DP600, 1.0936). Die Auswertung der Verschleißuntersuchung hat ergeben, dass die scharfkantige Schneidkante minimal abgenutzt wurde und der Schneidkantenradius sich infolgedessen um 11,5 µm vergrößerte.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der additiv gefertigte Schneidstempel die Anforderungen vergleichbar zu konventionell Gefertigten erfüllte. Weiterführende Tests bezüglich der Langlebigkeit auf industriell übliche Standzeiten im Bereich mehrerer hunderttausend Hub sind ausstehend.