Metalle kombinieren. Funktionen integrieren. Grenzen verschieben.

Jede Branche stellt eigene Anforderungen an Metallbauteile – von präziser Temperierung über integrierte Funktionen bis hin zu robusten Werkstoffkombinationen. Die MPA‑Technologie eröffnet dabei neue Wege für Konstruktion und Fertigung und ermöglicht Lösungen, die weit über klassische Grenzen hinausreichen.

Auf dieser Seite zeigen wir eine Auswahl realisierter Anwendungen aus unterschiedlichen Industrien. Jede Anwendung steht exemplarisch für neue Möglichkeiten, wie Funktionen, Materialien und Geometrien miteinander verschmelzen können.

Lassen Sie sich inspirieren – vielleicht entdecken Sie Ansätze, die auch Ihre nächste Entwicklung oder Ihr bestehendes Bauteil weiterbringen.

 

Werkzeug und Formenbau - Spritzguss

  • Kühlung im Ausdrehkern - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Vorkammerbuchse - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Formkerne für die Verpackung - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Dünne Formkerne - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH

Kühlung im Ausdrehkern

Wo mit konventionellen Methoden keine Kühlung eingebracht werden kann, bietet die MPA-Technologie durch Materialkombination neue Möglichkeiten. Effiziente Wärmeableitung durch Kupfer im Inneren verbessert die Prozessstabilität und erhöht die Bauteilqualität bei gleichzeitiger Zykluszeit-Ersparnis.

Vorkammerbuchsen

Unsere Vorkammerbuchsen für den Spritzguss überzeugen durch präzise Temperierung dank innovativer MPA-Technologie. Optional mit Verschleißschutz ausgestattet, bieten sie maximale Standzeiten selbst bei abrasiven Materialien. Das Ergebnis: stabile Prozesse, gleichbleibend hohe Bauteilqualität und reduzierte Wartungskosten.

Formkerne für die Verpackung

Für Formkerne im Verpackungsbereich, setzen wir auf hochleitfähige Kupferlösungen in Kombination mit Kühlkanälen. Die verbesserte Wärmeableitung ermöglicht kürzere Zykluszeiten und eine hohe Prozessstabilität. So lassen sich auch bei hohen Stückzahlen gleichbleibend hochwertige Verpackungsteile wirtschaftlich fertigen.

Dünne Formkerne

Für dünne Formkerne, bei denen kein Kühlkanal realisierbar ist, setzen wir gezielt auf Kupferlösungen zur verbesserten Wärmeableitung. Dadurch wird die Temperatur schneller abgeführt und der Prozess deutlich stabiler.

Kühlung für technische Bauteile

Für technische Bauteile kombinieren wir integrierte Kühlkanäle gezielt mit Kupfer, um die Wärmeableitung, sowie eine besseren Verschleißschutz durch Materialkombinationen zu realisieren. So werden Temperaturspitzen reduziert und der Spritzgussprozess stabilisiert. Das Ergebnis sind kürzere Zykluszeiten, höhere Bauteilqualität und eine verlängerte Standzeit des Werkzeugs.

Luft- und Raumfahrt

  • Multimaterial-Leiterplatten - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH
  • RF Komponenten - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH

Multimaterial-Leiterplatten

Leicht, robust und thermisch hochleistungsfähig. Für Raumfahrtanwendungen müssen Leiterplatten gleichzeitig hohe thermische Lasten beherrschen und extremen mechanischen Belastungen standhalten. Konventionelle Aluminium‑PCBs stoßen dabei häufig an Grenzen, insbesondere wenn präzises Thermomanagement und zuverlässige Lötbarkeit gefordert sind.

Mittels MPA entsteht so ein PCB, das individuell für die thermischen, mechanischen und massenkritischen Anforderungen einer rasant wachsenden Raumfahrt‑Infrastruktur ausgelegt ist.

Unsere RF‑Komponenten setzen neue Maßstäbe im All

Ob Antennen, Hohlleiter, Filter oder ganze RF Chains in einem Bauteil - wir liefern die präzisesten 3D‑gedruckten RF‑Bauteile der Welt.

Die Grundlage dafür bildet unser Hybridansatz aus hochpräzisem Fräsen und Metall-Pulver-Auftrag.

Das Ergebnis: nahtlose RF‑Strukturen ohne Schrauben, ohne Fügeflächen, ohne Kompromisse. Mit Oberflächenqualitäten und Toleranzen, die im AM‑Sektor unerreicht sind. Ganze RF‑Chains können in einem Bauteil realisiert werden – leichter, sauberer, zuverlässiger und deutlich schneller montiert.

Halbleiter

  • Gekühlte-Sputtertargets - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Kühlrahmen - Gekühlte-Sputtertargets - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH

Gekühlte Sputtertargets

Unsere gekühlten Sputtertargets sorgen für eine effiziente Ableitung der beim Sputtern entstehenden Wärme und stabilisieren dadurch den Beschichtungsprozess.
Die Herausforderung liegt in der thermischen Anbindung zwischen Targetmaterial und Kühlstruktur, die wir durch das direkte, lötfreie Aufbringen einer Kupfer‑Backplate mittels MPA optimal lösen – selbst bei Materialkombinationen mit stark unterschiedlichen Schmelzpunkten wie z.B. Aluminium und Titan. Zusätzlich ermöglichen integrierte, im Kupfer herstellbare Kühlkanäle eine nochmals verbesserte Wärmeabfuhr.

Kühlrahmen mit integrierten Heatpipes

Unsere Kühlrahmen ermöglichen eine zuverlässige Wärmeabfuhr in Anwendungen, bei denen klassische Wasserkühlung aufgrund von Leckagerisiken oder elektrischen Komponenten nicht eingesetzt werden kann.
Die Herausforderung besteht in der leistungsfähigen, wasserfreien Kühlung, die wir durch die direkte Integration und optimale thermische Anbindung von Heatpipes mittels MPA-Technologie effizient lösen. Durch die Kombination mit Invar eignen sich diese Bauteile ideal für hochpräzise, temperaturstabile Anwendungen in sensiblen Umgebungen.

Nachhaltige Energie

  • Kühlkanäle-in-first-Wall - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Innenstrukturiertes Wärmetauscherrohr - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH

Kühlkanäle in First Wall

Im Fusionsreaktor entstehen sehr hohe Temperaturen, die in der ersten Wand durch eine aktive Kühlung kontrolliert werden müssen. Hierfür bietet die MPA-Technologie mit unserem wasserlöslichem Füllmaterial die Möglichkeit, Kühlkanäle ohne Schweißprozess und so mit minimalem Verzug einzubringen. Weitere innovative Konzepte, inklusive Multimaterial‑Ansätzen, sind bereits in Entwicklung.

Innenstrukturiertes Wärmetauscherrohr

Unser innenstrukturiertes Wärmetauscherrohr steigert die Wärmeübertragungsrate solarthermischen Kraftwerken deutlich, indem es eine turbulente Strömung des erhitzten Mediums innerhalb des Rohres erzeugt.
Die Herausforderung liegt in der Herstellung komplexer Innengeometrien für Verbesserungen der Wärmeübertragung, die wir durch das MPA‑Verfahren dank hybrider fertigungsweise realisieren konnten.

Mess- und Prüftechnik

Monolithische Wärmetauscherplatten

Unsere monolithischen Wärmetauscherplatten eliminieren typische Leckagerisiken, da sie vollständig ohne Lötverbindungen und damit ohne materialfremde Übergangsstellen gefertigt werden. Die Herausforderung herkömmlicher Plattenwärmetauscher liegt in der Materialinhomogenität und der Dichtheit gelöteter Einzelteile, die wir durch das MPA‑Verfahren mit einem vollständig einteiligen Aufbau zuverlässig umgehen. Das interne Kanalsystem wird mittels eines speziell entwickelten wasserlöslichen Füllmaterials erzeugt, wodurch hochpräzise, homogene und effizient kühlende Strukturen realisiert werden können.
 

Monolithische Wärmetauscherplatten

Das interne Kanalsystem wird mittels eines speziell entwickelten wasserlöslichen Füllmaterials erzeugt, wodurch hochpräzise, homogene und effizient kühlende Strukturen realisiert werden können.
 

Automobil

  • Presshärtewerkzeug - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Heizdraht für Automobilindustrie - Generativ gefertigt von der HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Innengekühlte Kupfer-Indusktionsspulen - Generativ gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH

Konturnahe Kühlung beim Presshärten

Unsere konturnah gekühlten Presshärtewerkzeuge ermöglichen eine hochwirksame und gleichmäßige Abschreckung der erhitzten Bleche während des Umformprozesses.
Die Herausforderung besteht in der präzisen Führung der Kühlkanäle entlang der Werkzeugkontur, die wir dank MPA‑Technologie und einem speziell entwickelten wasserlöslichen Füllmaterial effizient realisieren. So entstehen hochperformante Werkzeuge mit maximaler Kühlwirkung, verkürzten Zykluszeiten und konstanter Bauteilqualität.
 

Bauteiltemperierung durch Heizdrähte

Unsere Bauteile ermöglichen eine exakt geregelte Temperaturführung, indem Heizdrähte und Thermoelemente direkt in das Material eingebracht werden. Die Herausforderung besteht in der zuverlässigen, homogenen Wärmeübertragung, die wir durch die metallische und thermisch optimale Anbindung dieser Elemente mittels MPA-Technologie präzise lösen. So entsteht eine hoch effiziente Temperierung über die gesamte Bauteilhöhe – ideal für Anwendungen, in denen Prozesskonstanz und Temperaturstabilität entscheidend sind.

Innengekühlte Kupfer-Induktionsspulen

Unsere innengekühlten Kupfer‑Induktionsspulen ermöglichen eine präzise Geometrie und hohe Reproduzierbarkeit, da sie nicht mehr durch das manuelle Biegen von Kupferrohren entstehen. Die Herausforderung klassischer Fertigung – geometrische Abweichungen und eingeschränkte Kanalgestaltung – wird durch das MPA‑Verfahren überwunden, indem innenliegende Kühlkanäle mittels wasserlöslichem Füllmaterial exakt und stabil realisiert werden. So entstehen kompakte, hochleistungsfähige Spulen mit optimaler Kühlung, selbst bei sehr kleinen Kanaldurchmessern und komplexen Anforderungen.

Kunststoffverarbeitung

  • Generativ gefertigter Siegelbalken von der HERMLE Maschinenbau GmbH
  • Temperierte Leimdüse - Genertiv gefertigt durch die HERMLE Maschinenbau GmbH

Siegelbalken für die Herstellung von Ausgussbeuteln

Unsere Siegelbalken ermöglichen eine präzise und homogene Temperaturführung beim Einschweißen von Mundstücken in Kunststoffbeutel. Die Herausforderung liegt in der zuverlässigen Temperierung komplexer Siegelkonturen, die wir durch das gezielte Einbringen von Kupfer in Edelstahl über die MPA‑Technologie optimal lösen. So erreichen wir höchste Temperaturgenauigkeit in der Siegelkante, wodurch Prozessstabilität, Bauteilqualität und Wiederholgenauigkeit deutlich steigen.

Schweißbalken für die Verpackung

Unsere Schweißbalken sorgen beim Trennen und Verschweißen von Kunststoffbeuteln für eine effiziente und zielgerichtete Wärmeübertragung in die Schweißkante. Die Herausforderung liegt in der präzisen Temperierung komplexer Konturen, die wir durch eine gezielte Materialkombination aus hochwärmeleitfähigem Kupfer und stabilem, medienbeständigem Edelstahl optimal beherrschen. Dadurch erreichen wir schnelle Temperaturantwort, hohe Prozesssicherheit und konstant saubere Schweißnähte.

Temperierte Leimdüse

Unsere temperierten Leimdüsen stellen sicher, dass der Leim jederzeit im exakt definierten Temperaturfenster verarbeitet wird. Die Herausforderung liegt in der präzisen und stabilen Temperaturführung, die wir durch das Einbetten von Heizelementen und die thermisch optimale Anbindung mittels Kupfers über die MPA‑Technologie zuverlässig beherrschen. So entstehen kompakte Werkzeuge mit schneller Wärmeübertragung, hoher Prozesskonstanz und reproduzierbarer Produktqualität.

Generativer Aufbau auf Halbzeugen

Diese drei Werkzeugeinsätze enthalten jeweils einen der Oberfläche folgenden Kühlkanal. Bei der Herstellung wurden Rohlinge verwendet, denen die entsprechenden Kanäle eingefräst wurden. Gegenüber einer komplett generativen Fertigung der Werkzeugeinsatzes ist die Verwendung des Halbzeugs wesentlich kosteneffizienter. Der Anteil der additiven Fertigung beschränkt sich dann auf das Verfüllen der Kanäle mit einem wasserlöslichen Füllmaterial und den anschließenden Auftrag der jeweiligen Deckschicht aus Stahl (im Bild blau markiert). 

Für die Aufbringung der Deckschichten wurden die Möglichkeiten der 5-Achs-Simultanbearbeitung der Maschine genutzt, um einen gleichmäßigen Auftrag auf der gekrümmten Bauteiloberfläche zu erzielen. Bei den beiden rechten Bauteilen im Bild erfolgte der Schichtaufbau radial bei rotierendem Bauteil. 

  • Collage: Bauteile Aufbau auf Rohling mit markierten Auftragsflächen

Integrierte Kupferkerne zur Wärmeleitung

  • Collage: Kupfer Stahl Kombinationen

Das MPA Verfahren erlaubt die Kombination verschiedener Materialien in einem Bauteil. Von besonderem Interesse sind dabei Kupferelemente, die als Wärmeleiter in Stahlbauteile integriert werden. Bei den hier gezeigten Bauteilen ist jeweils an den Stellen Kupfer eingebracht, wo eine Kühlung über einen Kanal aus geometrischen Gründen schwierig ist. Meist erfolgt dann der Wärmetransport über die Kupferelemente hin zum etwas entfernter verlaufenden Kühlkanal.

Im MPA Bearbeitungszentrum wird zur Fertigung derartiger Bauteile nach dem Verfüllens des jeweiligen Kühlkanals mit wasserlöslichem Material in einem weiteren Arbeitsschritt Reinkupfer auf die vorgefrästen Kupfergeometrien aufgetragen. Zwischen dem Kupfer und dem Stahlsubstrat entsteht dabei ein direkter thermischer Kontakt. 

Integrierte Heizelemente

Ein zur konturnahem Kühlung konträres Anwendungsbeispiel stellen Bauteile mit integrierten Heizelementen dar. Bei der Fertigung werden dazu in einen Rohling Kanäle gefräst, in die isolierte Heizleiter eingepresst werden. Anschließend werden Sie per Auftrag von Stahlpulver von oben eingespritzt.

Die direkte Anbindung an das aufgetragene Material bietet eine hervorragende Wärmeleitung, die weit über die des Presskontakts hinausgeht. Werden zusätzlich auch Thermosensoren eingespritzt, kann die Heizleistung sogar lokal geregelt werden. 

  • Coollage: Bauteile mit Heizelementen

HERMLE Maschinenbau GmbH

HERMLE Maschinenbau GmbH
Daimlertraße 6
85521 Ottobrunn
Deutschland

Telefon: +49 (0)89 2152540-20
E-Mail: sales.hmg@hermle.de

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