PLA-Teile für Feinguss (Additive Urmodellfertigung / Investment Casting)

Additiverse fertigt hochpräzise additive Urmodelle aus PLA für das Feingussverfahren (Investment Casting) – eine innovative und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Wachsmodellen.
Durch den Einsatz von FFF/FDM-Technologie entstehen thermoplastische Urformen, die sich im Gussprozess vollständig und rückstandsfrei verbrennen lassen und somit direkt in die bestehende Feinguss-Workflow integrieren.

Im Gegensatz zu klassischem Wachsmodellbau, der für ein komplexes Einzelstück oft 20–40 Arbeitsstunden manuelle Modellierarbeit erfordert, kann ein additiv gefertigtes PLA-Modell bei Additiverse innerhalb von 6–12 Stunden Druckzeit pro Bauteil entstehen – bei gleichbleibend hoher Maßhaltigkeit und digital reproduzierbarer Geometrie.

Diese Zeitersparnis ermöglicht eine präzise, skalierbare und wirtschaftlich stabile Produktion, insbesondere bei Kleinserien und großformatigen Kunstobjekten.

Digitaler Workflow und Planungssicherheit

Nach der 3D-Erfassung oder dem Scannen der Originalskulptur werden alle relevanten Parameter – Gesamthöhe, Wandstärke, Segmentgeometrie und Materialvolumen – in einem technischen Modellierungsprozess ausgewertet.
Die digitale Datei wird anschließend maßstäblich angepasst und in logische Baugruppen segmentiert, wobei jedes Element an das maximale Volumen der jeweiligen Gießerei-Kapazitäten angepasst wird.
So entstehen fertigungsoptimierte Komponenten, die sich später zu einem nahtlosen Gesamtmodell zusammensetzen lassen.
Wir sind in der Bauhöhe nicht begrenzt – jedes Objekt kann modular aufgebaut und in der gewünschten Größe reproduziert werden.
Die Anzahl der Segmente richtet sich nach den thermischen und mechanischen Anforderungen des Gussprozesses, um gleichmäßige Erwärmung und sauberes Ausbrennen sicherzustellen.
Alle Arbeitsschritte erfolgen nach einem klar definierten Projektplan, der mit der Gießerei abgestimmt ist:

1. Analyse der Gussanforderungen (Material, Volumen, Entlüftung, Keramikschale)
2. Digitale Segmentierung und Maßoptimierung
3. Additive Fertigung der Module aus PLA
4. Qualitätsprüfung, Toleranzmessung und Passkontrolle
5. Montage und Endabnahme des Urmodells

Technische Vorteile und Qualitätsmerkmale

• Formstabilität: PLA bleibt bei Raumtemperatur dimensionsstabil und verzieht sich nicht beim Handling.
• Sauberes Ausbrennen: Rückstandsfreie Pyrolyse ohne Asche oder Rußbildung, ideal für feine Gusshäute.
• Hohe Maßgenauigkeit: Toleranz ±0,1 mm bei großen Modellen, ±0,05 mm bei kleineren Segmenten.
• Gewichtsoptimierung: Möglichkeit zur Hohlstruktur mit definierter Wandstärke (1,2–3,0 mm), was die Brennkurve verbessert und Material spart.
• Modularität: Jedes Segment ist mit präzisen Verbindungsgeometrien (Dübel, Passzapfen, thermische Verschweißung) ausgestattet.
• Reproduzierbarkeit: Alle Modelle können digital archiviert und bei Bedarf nachproduziert oder skaliert werden.

Best Practices und internationale Standards

Additiverse orientiert sich an internationalen Verfahren führender Gießereien:

1. Shell-Burnout-Methode (ExOne, UK):
2. Langsames Vorheizen des PLA-Modells bei 180–220 °C, um gleichmäßiges Entgasen zu ermöglichen und Mikrorisse in der Keramikform zu vermeiden.
3. Segmentierte Fertigung nach ASTM E2913-13:
4. Modularer Aufbau großer Modelle mit thermisch trennbaren Sektionen, um Spannungen beim Ausbrennen zu reduzieren.
5. Optimierte Wanddicken nach VDI 3405 Blatt 3:
6. Additiverse skaliert Wandstärken abhängig vom verwendeten Gussmetall (Bronze, Messing, Aluminium), um optimale Füllung und Wärmeabfuhr sicherzustellen.
7. Digitaler Abgleich mit 3D-Scan-Masterdaten:
8. Jede Urform wird vor der Übergabe an die Gießerei mit der erfassten digitalen Referenz verglichen (Mesh-to-Mesh-Analyse, ±0,1 mm).

Einsatzbereiche und Anwendungsfelder

• Urmodelle für Bronze-, Aluminium- und Messingguss
• Kunst- und Denkmalschutzprojekte (Reliefs, Skulpturen, Ornamente)
• Kleinserien-Produktion für Künstler und Restauratoren
• Repliken und Ergänzungsteile für beschädigte Originalobjekte

Vorteile für Gießereien und Auftraggeber

• Reduktion der Vorbereitungszeit um bis zu 70 % gegenüber traditionellem Wachsmodellbau
• Präzise Planbarkeit durch digitale Projektdateien und segmentierte Datenstrukturen
• Sicherer und sauberer Gussprozess durch kontrolliertes Ausbrennen
• Volle Kompatibilität mit bestehenden Feingussverfahren und keramischen Schalen
• Erhalt des digitalen Originals für spätere Reproduktionen oder Archivzwecke