das 3D-Formen-Design stellt eine grundlegende Neuerung in der Werkzeugentwicklung dar und nutzt fortschrittliche Computer-Aided Design (CAD) und Computer-Aided Engineering (CAE) Software, um äußerst präzise und optimierte Formensysteme zu erstellen. Dieser digitale Ansatz ermöglicht es Konstrukteuren, detaillierte virtuelle Prototypen der gesamten Form zusammen mit komplexen Kern- und Hohlraumgeometrien, ausgeklügelten Kühlkanalanordnungen, Auswerfsystemen und Schiebemechanismen für Hinterschneidungen zu entwickeln. Der Prozess beginnt mit einer umfassenden Analyse des Bauteildesigns, bei der mögliche Fertigungsherausforderungen identifiziert werden, wie beispielsweise dicke Abschnitte, die zu Senkstellen führen können, scharfe Ecken, die Spannungskonzentrationen erzeugen, oder unzureichende Ausziehwinkel, die das Entformen erschweren. Mithilfe leistungsfähiger Simulationssoftware können Ingenieure eine Spritzgussflussanalyse durchführen, um vorherzusagen, wie sich das geschmolzene Kunststoffmaterial in den Hohlraum ausbreitet, und potenzielle Schweissnähte, Luftblasen sowie Bereiche mit ungleichmäßiger Materialverdichtung erkennen. Die thermische Analyse gewährleistet eine optimale Platzierung der Kühlkanäle, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung sicherzustellen, was entscheidend ist, um Zykluszeiten zu verkürzen und Verzug zu vermeiden. Die Integration von 3D-Drucktechnologien ermöglicht ein schnelles Prototyping von Formkomponenten und erlaubt die physische Überprüfung komplexer Mechanismen, bevor kostspielige Bearbeitungsarbeiten durchgeführt werden. Modernes 3D-Formen-Design berücksichtigt zudem Aspekte der Fertigungsgerechtheit, wobei Konstrukteure geeignete Formwerkstoffe basierend auf den Produktionsanforderungen auswählen – sei es für Kurzserienprototypen aus Aluminium oder für die Serienproduktion aus gehärtetem Stahl. Kollaborationswerkzeuge fördern einen reibungslosen Austausch zwischen Konstrukteuren, Ingenieuren und Herstellern in globalen Teams und stellen sicher, dass die Konstruktionsabsicht während des gesamten Produktionsprozesses erhalten bleibt. Das Ergebnis ist ein umfassender digitaler Zwilling der physischen Form, der schrittweise optimiert werden kann, wodurch Entwicklungszeit und -kosten erheblich reduziert werden, während gleichzeitig die Qualität des Endprodukts und die Effizienz der Fertigung verbessert werden.