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Anwendung · Werkzeugbau

Keramische Werkzeugeinsätze – Hochleistung direkt aus dem Drucker

In Rekordzeit zum einsatzbereiten Formeinsatz: Additiv gefertigte Werkzeugeinsätze aus Hochleistungskeramik ermöglichen robuste und präzise Formen innerhalb weniger Stunden – mit deutlich geringeren Kosten als im klassischen Werkzeugbau.

HDT > 280 °C Steifigkeit ~10 GPa Flachheit < 20 µm ±50 µm Wiederholgenauigkeit
< 1 Tag
Vom Druck zum
einsatzbereiten Einsatz
280 °C
HDT – ideal für
technische Kunststoffe
< 20 µm
Oberflächenflachheit
(TruLayer-Separation)
±50 µm
Wiederholgenauigkeit
auf großen Druckflächen
Vorteile

Was keramische Werkzeugeinsätze leisten

Additiv gefertigte Formeinsätze vereinen Geschwindigkeit, Präzision und Kosteneffizienz – und sind innerhalb eines Arbeitstags einsatzbereit.

Schnelle Verfügbarkeit

Funktionale Werkzeugeinsätze innerhalb eines Arbeitstags – ideal für Prototyping und Kleinserien ohne Tooling-Vorlauf.

Hohe Temperaturbeständigkeit

HDT > 280 °C – geeignet für technische Kunststoffe wie PC, ABS, PA und PP ohne thermische Einschränkungen.

Exzellente Oberflächenqualität

Glatte Formflächen mit einer Flachheit unter 20 µm – direkt einsetzbar, ohne weitere manuelle Nachbearbeitung.

Kosteneffizient

Werkzeugeinsätze oft unter 100 € pro Set – erhebliche Einsparung gegenüber gefrästen Stahl- oder Aluminiumwerkzeugen.

Höchste Präzision

Maßhaltigkeit im Bereich ±50 µm auf großen Druckflächen – reproduzierbar von Buildjob zu Buildjob.

Gestaltungsfreiheit

Komplexe Formtrennungen, filigrane Steckkonturen und Hinterschnitte – realisierbar ohne zusätzliche Bearbeitungsschritte.

Vermessung der Oberflächenflachheit an einem 3 kg-Formeinsatz – keramischer Werkzeugeinsatz

3 kg-Formeinsatz - Druckzeit 2h 30 min


Anwendungsfelder

Unsere keramischen Werkzeugeinsätze eignen sich besonders für:

Überall dort, wo Spritzguss-Tooling zu teuer, zu langsam oder zu unflexibel ist, bieten additiv gefertigte Keramikeinsätze eine wirtschaftlich überzeugende Alternative.

  • Spritzguss von Prototypen und Kleinserien – funktionale Teile ohne Investition in Serientooling
  • Produktentwicklung mit funktionalen Kunststoffteilen – Iterationen in Stunden statt Wochen
  • Medizintechnik, Elektronikgehäuse, Steckverbinder – enge Toleranzen, hohe Anforderungen
  • Weichformteile aus TPE / TPU (Low-Pressure-Molding) – flexibles Material, robuste Form
  • Erstserien mit PC, PP, ABS, PA u. v. m. – breites Materialspektrum ohne Kompromisse
Realisierte keramische Formeinsätze für Spritzguss – verschiedene Anwendungsbeispiele

Realisierte Formeinsätze für verschiedene Spritzgussanwendungen


Technologie & Material

Lumia X1 mit Hybrid PhotoSynthesis (HPS)

Gefertigt auf einem hochauflösenden System mit patentierter Hybrid PhotoSynthesis (HPS™). Diese Technologie kombiniert präzise Lasertechnik mit projektorbasiertem Licht – für höchste Detailtreue und Maßhaltigkeit bei gleichzeitig schneller Produktion.

Forward AM · Ultracur3D® RG 3280

Hochleistungs-Photopolymer mit keramischer Füllung

Speziell entwickelt für den Einsatz als Werkzeugeinsatz – kombiniert die Verarbeitbarkeit von Photopolymeren mit den thermischen und mechanischen Eigenschaften technischer Keramik.

Ultracur3D RG 3280 – keramisch gefülltes Photopolymer für Werkzeugeinsätze

Ultracur3D® RG 3280 ist ein keramisch gefülltes Photopolymer von Forward AM, das speziell für Hochtemperaturanwendungen im Spritzguss entwickelt wurde. Die keramische Füllung verleiht dem Material seine einzigartigen thermischen und tribologischen Eigenschaften.

Steifigkeit
~10 GPa
HDT
> 280 °C
Füllung
Keramisch
Hersteller
Forward AM
Materialeigenschaften
Hohe Steifigkeit Temperaturbeständig > 280 °C Niedrige Reibung Hohe Verschleißfestigkeit Maßhaltig für Passungen Filigrane Details möglich

Präzision

Messwerte, die für sich sprechen

TruLayer-Separation ist der Schlüssel zu glasartiger Oberflächenqualität und stabiler Maßhaltigkeit – reproduzierbar über jeden Buildjob.

  • < 20 µm
    Oberflächenflachheit Glasartige Qualität durch TruLayer-Separation – Formflächen direkt einsatzbereit, ohne Schleifen oder Polieren.
  • Plan­parallel
    Planparallelität von Ober- und Unterseite Weniger Abweichung bedeutet höhere Maßhaltigkeit für Passungen und Dünnwandformen.
  • ±50 µm
    Wiederholgenauigkeit Über große Bauteilflächen – stabiler Prozess von Druck zu Druck, auch bei mehreren Buildjobs.

Anwendungsvorteil: Mit dieser Präzision eignen sich die Einsätze ideal für anspruchsvolle Passformen und Serienwerkzeuge ohne weitere spanende Bearbeitung.

Oberflächenflachheit unter Last: 3 kg Formgewicht – TruLayer-Separation sorgt für glasartige Qualität.


Workflow

Von der CAD-Datei zum Formeinsatz

Der Prozess ist auf schnelle Verfügbarkeit und reproduzierbare Qualität ausgelegt – innerhalb eines Arbeitstags einsatzbereit.

01
Design-Check
Prüfung der CAD-Geometrie auf Wandstärken, Entformungswinkel und AM-Eignung.
02
Materialauswahl
RG 3280 für Hochtemperatur-Anwendungen oder alternative Materialien je nach Lastenheft.
03
Build & Nesting
Optimiertes Nesting mehrerer Einsätze pro Bauplatte – maximaler Output pro Buildjob.
04
Postprocessing
Reinigung, UV-Aushärtung und thermische Nachbehandlung für optimale Materialeigenschaften.
05
Lieferung
Maßkontrolle, Dokumentation und versandfertige Übergabe – oft innerhalb eines Arbeitstags.

Echte Anwendungen

Realisierte Projekte aus verschiedenen Branchen

Additiv gefertigte Werkzeugeinsätze bieten mehr als nur Geschwindigkeit – sie überzeugen durch Präzision, Materialperformance und gestalterische Freiheit. Ob komplexe Formtrennungen, filigrane Steckkonturen oder flächige Einsätze mit höchsten Anforderungen an Planparallelität.


Berichte aus der Praxis

Anwenderberichte & Case Studies

Erfahrungen aus der industriellen Praxis: Wie Unternehmen additiv gefertigte Werkzeugeinsätze erfolgreich in ihren Produktionsprozess integriert haben.

LSI Anwenderbericht – Liquid Silicone Injection mit additiv gefertigten Werkzeugeinsätzen

LSI – Anwenderbericht

Einsatz additiv gefertigter Werkzeugeinsätze für Liquid Silicone Injection – Erfahrungen, Ergebnisse und wirtschaftliche Bewertung aus der Praxis.

Becton Dickinson – Spritzguss mit keramischen Werkzeugeinsätzen, Medizintechnik

Becton Dickinson – Anwenderbericht

Medizintechnik-Anwendung: Spritzguss von Präzisionsbauteilen mit additiv gefertigten Werkzeugeinsätzen – Qualität, Speed und Kostenvergleich.


Häufige Fragen

FAQ

Durch die hohe HDT von über 280 °C eignen sich die Einsätze für ein breites Spektrum technischer Kunststoffe: PC, PP, ABS, PA sowie TPE und TPU im Low-Pressure-Molding. Für besonders aggressive Materialien oder Verarbeitungstemperaturen über 280 °C sprechen Sie uns bitte vorab an.
Die Standzeit hängt stark vom Kunststoff, dem Einspritzdruck und der Bauteilgeometrie ab. In der Praxis werden für Prototypen- und Kleinserienanwendungen typischerweise mehrere hundert bis einige tausend Schuss erreicht. Für genaue Einschätzungen zu Ihrer spezifischen Anwendung beraten wir Sie gerne.
In der Regel nicht. Die Oberflächenflachheit unter 20 µm und die direkt aus dem Prozess resultierende Oberflächenqualität machen die Einsätze in den meisten Fällen direkt einsatzbereit. Bei besonderen Anforderungen an Hochglanzoberflächen oder sehr engen Toleranzen kann eine gezielte Nachbearbeitung sinnvoll sein.
Einfachere Einsätze sind oft unter 100 € pro Set realisierbar – im Vergleich zu gefrästen Stahl- oder Aluminiumwerkzeugen eine erhebliche Einsparung. Die genauen Kosten hängen von Geometrie, Größe und Stückzahl ab. Kontaktieren Sie uns für ein konkretes Angebot.
Funktionale Werkzeugeinsätze können innerhalb eines Arbeitstags gedruckt, nachbehandelt und geprüft werden. Bei uns kommt es auf die Auftragslage und Komplexität der Geometrie an – kontaktieren Sie uns und wir nennen Ihnen einen verbindlichen Termin.
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