Werkzeugbau, Metallbearbeitung und Verschleißteile

Komponenten und Hydraulik aus einer Hand

Hydroforce fertigt Hydraulikzylinder, Motoren und Pumpen, bearbeitete Werkzeugbauteile und Zahnräder, Druckgussgehäuse, gesinterte und MIM-Teile sowie Hartmetall-Verschleißteile für die Schneidwerkzeugfertigung, das Drahtziehen, Stanz- und Umformpressen, Formen und Druckgusswerkzeuge, Pulverpressen sowie das Abrasivstrahlen und Wasserstrahlschneiden.

±0,01 mm
Toleranz von diamantgeschliffenem Hartmetall
1.400–2.000 HV
Härtebereich des Hartmetalls
ISO 513
vollständiger K/P/M-Sortenbereich
>99,9%
Hartmetalldichte mit HIP

Warum Werkzeuge Bauteile anders verschleißen

Verschleiß bedeutet hier Abrasion in der Bohrung eines Drahtziehsteins, Erosion in einer Strahldüse oder einem Wasserstrahl-Fokussierrohr, Fressen an einer Führungsbuchse oder einem Formschieber und Kantenausbrüche an einer Schneidplatte bei unterbrochenem Schnitt. Diese Teile brechen selten. Material trägt sich Stück für Stück von der Bohrung oder der Schneide ab, der Verlust ist nicht zu sehen, und das Teil bleibt im Einsatz, während sich seine Größe verändert.

Eine Matrize, eine Düse oder eine Buchse wird deshalb ersetzt, wenn ein gemessenes Maß seine Grenze erreicht. Strahldüsen zeigen den Effekt in Zahlen. Eine neue Standarddüse Nr. 4 hat eine Bohrung von 1/4 in (6,35 mm) und braucht bei 100 psi etwa 81 CFM. Ist die Bohrung auf 5/16 in (7,9 mm) gewachsen, also um 1,6 mm größer, während die Düse noch normal aussieht, braucht sie beim gleichen Druck fast 137 CFM. Der Kompressor wurde für die neue Düse ausgelegt und muss nun fast 70 % mehr Luft liefern. Veröffentlichte Austauschgrenzen liegen zwischen 0,8 und 1,6 mm Bohrungszuwachs, und nur eine Messlehre zeigt, wann eine Düse sie erreicht hat.

In einem Wasserstrahl-Fokussierrohr wächst die Bohrung um etwa 2,5 µm pro Schneidstunde. In einer Erhebung ausgesonderter Rohre waren etwa 85 % aus dem Betrieb genommen worden, weil die Bohrung verschlissen war. Ein Hartmetallteil kostet mehr als ein gehärtetes Stahlteil, und der Unterschied ist meist kleiner als die Kosten eines ungeplanten Stillstands für den Wechsel eines verschlissenen Teils, zusammen mit dem Ausschuss, der entsteht, bevor der Verschleiß gemessen wurde. Wie lange ein Teil im Maß bleibt, hängt von der Sorte ab. Im ISO-513-Bereich ist K01 feinkörnig und hart, und K40 hat mehr Kobalt und mehr Zähigkeit für unterbrochene Schnitte und Schlagverschleiß, die Sorte für jeden Einsatz ist also ein Kompromiss zwischen Härte und Zähigkeit.

Hydroforce hat einen eigenen Werkzeugbau für Druckguss, Pulvermetallurgie und MIM und sintert und schleift Hartmetall im eigenen Haus. Der Betrieb, der ein Verschleißteil presst und sintert, schleift auch die Matrize, in der es gepresst wird, und eine Zeichnung legt Sorte, Oberfläche und Passung für beide fest.

Nach Maschinentyp

Für jeden Werkzeugbau und jede Produktionslinie gebaut

Schneidwerkzeugfertigung

Schneidwerkzeugfertigung

Hartmetallrohlinge und Wendeschneidplatten im gesamten K-, P- und M-Sortenbereich, diamantgeschliffen auf ±0,01 mm und Ra 0,1–0,4 µm, mit PVD/CVD-Beschichtung (TiN, TiAlN, Al₂O₃), wo der Schneideinsatz sie verlangt.

Drahtziehen

Drahtziehen

Präzisions-Hartmetallziehsteine für Draht- und Federziehanlagen, geschliffen und poliert, damit die Bohrung über einen langen Lauf auf einer Scheibenziehmaschine oder Mehrblockmaschine ihre feine Oberfläche behält.

Stanz- und Umformpressen

Stanz- und Umformpressen

Pressenzylinder mit geschmiedeten Kolbenstangenaugen, hydraulische Ziehkissenzylinder unter dem Pressentisch sowie Hartmetall-Verschleißplatten und -Einsätze an den hoch beanspruchten Stellen des Umformwerkzeugs.

Formen und Druckgusswerkzeuge

Formen und Druckgusswerkzeuge

Kernzugzylinder an der beweglichen Hälfte, Hartmetall-Führungsbuchsen und Auswerferstiftbuchsen an den Verschleißstellen, gesinterte und MIM-Kleinteile für Schieber- und Auswerfermechanismen.

Pulverpressen

Pulverpressen

Hartmetallmatrizen und -stempel, auf den Matrizentisch abgestimmt und so geschliffen, dass sie ihre Bohrung über wiederholte Pressvorgänge bis 800 MPa halten.

Abrasivstrahlen und Wasserstrahlschneiden

Abrasivstrahlen und Wasserstrahlschneiden

Hartmetall-Strahldüsen und Mischrohre sowie Wasserstrahl-Fokussierrohre, gebohrt und fertig bearbeitet, damit der Durchmesser über Hunderte Betriebsstunden im Maß bleibt.

Was wir für den Werkzeugbau fertigen

Sechs Technologien für Werkzeugmacher, Formenbauer und Käufer von Verschleißteilen

Hydraulikzylinder

Hydraulikzylinder

Bohrung 20–1000 mm, Betriebsdruck bis 500 bar, Hub ab 6000 mm aufwärts, Gesamtlänge bis 16 000 mm, Betriebstemperatur von -50°C bis +200°C; doppelt- und einfachwirkende, teleskopierende und Plunger-Ausführungen. Ein Pressenzylinder oder ein Ziehkissenzylinder unter einer Stanzpresse durchläuft über die Lebensdauer der Maschine Zyklen, und seine Standzeit endet meist mit einem Ermüdungsbruch am Kolbenstangenauge. Wir schmieden das Kolbenstangenauge aus derselben Stange wie die Kolbenstange, daher hat die Verbindung keine Schweißnaht. Eine geschmiedete Verbindung hat eine 3–5-fach höhere Ermüdungsfestigkeit als eine geschweißte Baugruppe. Nach dem Hartverchromen werden die Kolbenstangen geschliffen, und Kolbenstangen für hohe Zyklenzahlen werden mit Superfinish auf Ra ≤ 0,1 µm bearbeitet, um die Standzeit der Dichtung zu verlängern. Jeder Zylinder wird vor Verlassen der Werkstatt mindestens fünf Minuten lang mit dem 1,5-Fachen des Betriebsdrucks geprüft.

Typische Teile

  • Pressenzylinder mit geschmiedeten Kolbenstangenaugen für Stanz- und Umformpressen
  • Hydraulische Ziehkissenzylinder unter dem Pressentisch
  • Kernzugzylinder für Druckguss- und Spritzgießwerkzeuge
  • Zylinder mit integrierten Druck- und Hubsensoren zur Prozessüberwachung
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Hydraulikmotoren und -pumpen

Hydraulikmotoren und -pumpen

Zahnrad-, Planeten-, Axialkolben- und Radialkolbenmotoren mit einem Hubvolumen von 0,25 bis 8000 cm³/U, Betriebsdruck bis 450 bar, Drehzahl von 0,5 bis 12 000 U/min und Betriebstemperatur von -40°C bis +120°C. In einem Werkzeugbau liegt der Hauptanwendungsfall im Hydraulikaggregat, das eine Presse oder eine Pulverpresse antreibt, wo eine Zahnradpumpe bei mittlerer Drehzahl und mittlerem Druck zum Einsatz passt. Die Anschlussflansche folgen SAE und DIN, sodass eine Ersatzpumpe ohne Adapter in das ursprüngliche Aggregat passt. Jede Einheit durchläuft vor dem Versand eine Funktionsprüfung und eine Druckprüfung gegen die Katalogwerte.

Typische Anwendungen

  • Zahnradpumpen für das Hydraulikaggregat einer Stanzpresse
  • Antriebsmotoren für Ziehkissenpumpen und Pressenzusatzausrüstung
  • Pumpen für den Hydraulikkreis der Pulverpresse
  • Ersatzmotoren und -pumpen für Hydraulikaggregate im Einsatz
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CNC-Bearbeitung und Verzahnungen

CNC-Bearbeitung und Verzahnungen

Unsere Schiess-Drehmaschinen fassen Wellen und Gehäuse bis 2 m Durchmesser und 16 m Länge, und wir halten ±0,05 mm und IT6–IT7-Passungen an Werkzeug- und Maschinenbauteilen ein. Wir schneiden und schleifen Zahnräder für die Getriebe und Antriebe, die einen Pressenstößel oder einen Presstisch bewegen, nach ISO 1328, wobei Qualität 7 die übliche Anforderung für eine belastete Stufe ist. Buchsen, Lagersitze und Wellen für Mechanismen von Pressen und Pulverpressen entstehen auf denselben Drehmaschinen und Schleifmaschinen. Wenn für ein Getriebe an einer älteren Maschine keine Zeichnung mehr vorhanden ist, vermessen wir das verschlissene Zahnrad auf dem Zeiss Contura und schneiden den Ersatz nach diesen Messwerten.

Typische Teile

  • Zahnräder für Antriebe von Pressen und Pulverpressen, nach ISO 1328 geschnitten und geschliffen
  • Wellen, Buchsen und Lagersitze für Werkzeug- und Pressenmechanismen
  • Präzisionsbauteile für hydraulische und pneumatische Pressensysteme
  • Ersatzzahnräder, gefertigt nach einem verschlissenen Muster
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Aluminium-Druckguss

Aluminium-Druckguss

Unser Werkzeugbau baut die Druckgusswerkzeuge für unsere eigene Druckgusslinie aus Werkzeugstahl H13 oder P20, und das Werkzeug für Ihr Teil bleibt nach dem Bau bei uns. In der Werkzeugfertigung hat der Druckguss einen bescheidenen Platz: Steuerpult- und Sensorgehäuse für Maschinenelektronik sowie kleine Halterungen und Abdeckungen für Vorrichtungen und Werkstückspannung, gegossen auf ±0,1–0,3 mm mit Ra 1,6–6,3 µm und auf Anfrage eloxiert oder pulverbeschichtet.

Typische Anwendungen

  • Druckgussteile aus Werkzeugen, die wir aus H13- oder P20-Werkzeugstahl bauen und aufbewahren
  • Steuerpult- und Sensorgehäuse für Werkstattausrüstung
  • Kleine Halterungen und Abdeckungen für Vorrichtungen und Werkstückspannung
  • Gehäuse für Press- und Maschinensteuerpulte
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Pulvermetallurgie und MIM

Pulvermetallurgie und MIM

Kleine Zahnräder, Stifte, Hebel und Verschleißbuchsen für Werkzeugmechanismen werden meist in Stückzahlen bestellt, bei denen Pressen und Sintern des Teils auf Endform günstiger ist als die Zerspanung jedes einzelnen aus Stangenmaterial, und Sintern verbraucht außerdem bis zu 30 % weniger Material. Der Pressdruck geht bis 800 MPa und die Dichte bis 97 %. Die Toleranz beträgt ±0,05 mm im Sinterzustand und ±0,02 mm bei MIM-Teilen. Auf derselben Press- und Sinterlinie entstehen bereits Schließzylinderkerne, Nocken und Zahnradsätze in Stückzahlen von einigen hundert bis zu Millionen pro Jahr für Schloss- und Sicherheitsbeschläge, aus niedriglegierten und nichtrostenden Stählen von 0,1 g (MIM) bis 250 g (PM). Wo ein Werkzeug- oder Matrizenmechanismus ein kleines, kompliziertes Stahlteil in diesem Größenbereich braucht, formt MIM es komplett in einem Schuss und härtet und bearbeitet es anschließend nach Zeichnung fertig.

Typische Anwendungen

  • Gesinterte Zahnräder und Pumpenzahnräder für Antriebsstufen von Pressen und Pulverpressen
  • MIM-Hebel, -Nocken und -Stifte für Werkzeug- und Matrizenmechanismen
  • Verschleißfeste Buchsen und kleine gesinterte Bauteile für Werkzeugbaugruppen
  • Hochfeste, verschleißfeste PM- und MIM-Teile für Werkzeuge und Ausrüstung
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Hartmetalle

Hartmetalle

Hartmetall besteht aus Wolframcarbidkörnern, die mit einem Kobalt- oder Nickelbinder verbunden sind. Wir sintern es im eigenen Haus auf unserer eigenen Pulvermetallurgielinie bei 1.350–1.500°C, und seine Härte beträgt je nach Sorte 1.400–2.000 HV. Der gesamte ISO-513-Bereich ist verfügbar, von den feinkörnigen Sorten K01–K10 für Schlichtschnitte bis K40 für schwere unterbrochene Schnitte und Schlagverschleiß, dazu P- und M-Sorten für die Zerspanung von Stahl und nichtrostendem Stahl. Führungsbohrungen und Dichtflächen werden diamantfein auf ±0,01 mm und Ra 0,1–0,4 µm geschliffen, und komplexe Innenprofile werden durch Erodieren geschnitten. Wir setzen das heiß-isostatische Pressen ein, wo ein Teil mehr als 99,9 % der theoretischen Dichte braucht, und PVD/CVD-Beschichtungen (TiN, TiAlN, Al₂O₃), wo der Schneideinsatz eine härtere oder hitzebeständigere Oberfläche verlangt. Die Teile wiegen von 0,001 bis 300 kg und messen von Ø3 bis 500 mm.

Typische Anwendungen

  • Schneidwerkzeug-Rohlinge und Wendeschneidplatten (Substrate aus K-Sorten)
  • Präzisions-Hartmetallziehsteine für Drahtziehen und Umformen
  • Hartmetall-Düseneinsätze, Buchsen, Hülsen und Dichtringe
  • Führungsbuchsen und Verschleißplatten für Pressen und Formen
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Kostenlogik

Wohin das Budget fließt und wie wir den Preis niedrig halten

Einkäufer vergleichen einen Matrizeneinsatz oder eine Düse beim Stückpreis mit dem letzten. Wir investieren in die Schleifgenauigkeit und die Prüfung, die entscheiden, wie lange das Teil sein Maß hält, und halten den Rest des Auftrags schlicht.

Wo wir investieren Wie wir den Preis niedrig halten
Diamantschleifen auf ±0,01 mm und Ra 0,1–0,4 µm an jeder Funktionsbohrung und Dichtfläche Standard-ISO-513-Sorten, wo der Einsatz es zulässt, mit einer Sonderrezeptur nur für Einsätze, die eine brauchen
Heiß-isostatisches Pressen und PVD/CVD-Beschichtung an Teilen, bei denen der Einsatz volle Dichte oder eine härtere Oberfläche verlangt Hartmetall nur an der Verschleißkante, in einen Stahlkörper eingelötet oder eingepresst, überall dort, wo der Einsatz es zulässt
Chargenprüfung: Rockwell-Härte, metallografische Mikroskopie, Röntgen- und KMG-Prüfung an jeder Charge Eine Aufspannung und ein Sinter- oder Schleiflauf für eine komplette Charge desselben Teils
Werkstoffzeugnisse und vollständige Dokumentation: EN 10204 3.1, Maß- und Härteberichte Wiederholaufträge laufen auf der bewährten Sorte und dem bewährten Werkzeug, ohne Neukonstruktion

Ersatzteile

Ersatz und Reparatur

Anfragen zu Werkzeugen und Verschleißteilen erreichen uns oft als verschlissenes Teil ohne Zeichnung: ein Drahtziehstein, dessen Bohrung über das Maß hinaus aufgeweitet ist, eine Strahldüse, die den Leitungsdruck nicht mehr hält, oder ein Formnest mit ausgebrochener Kante. Wir messen die Bohrung, die Nestgeometrie oder, bei einem Zahnrad oder einem Pressstempel, Zähnezahl, Modul und Bohrungsdurchmesser. Anschließend bieten wir einen Ersatz im selben Bauraum an, bevor Material geschnitten oder gepresst wird. Hat das Originalteil schneller verschlissen, als es sollte, sagen wir warum und empfehlen eine Sorte oder eine Oberfläche, die im neuen Teil länger hält.

Auf Wunsch liefern wir zu jedem von uns gebauten Hydraulikzylinder einen Ersatz-Dichtungssatz mit, ob Pressenzylinder oder Ziehkissen- oder Kernzugzylinder an einem Werkzeug. Weitere Sätze werden über die auf dem Gehäuse eingravierte Seriennummer nachbestellt. Hartmetall-, PM- und MIM-Teile werden in eigenen Werkzeugen gepresst. Sobald ein Matrizeneinsatz, eine Düse oder ein gesintertes Zahnrad angeboten und gefertigt wurde, halten wir seine Zeichnung und sein Werkzeug vor, und ein Wiederholauftrag entspricht dem ersten Teil ohne Neukonstruktion.

Nach Zeichnung

Nach Verschleißmuster

Chargen für Wiederholaufträge

Dichtungssätze nach Seriennummer

Dokumentation

Normen und Dokumentation

Komponenten werden mit Werkstoffzeugnissen, Maßprotokollen und Prüfberichten geliefert, bezogen auf die Normen, nach denen Ihr Werkzeugbau arbeitet.

Norm Geltungsbereich
ISO 513 Klassifizierung von Hartmetallsorten
ISO 5755 / ISO 22068 Spezifikation für gesinterte PM- und MIM-Werkstoffe
EN 10204 3.1 Werkstoffzeugnis mit rückverfolgbaren Prüfergebnissen, auf Anfrage
ISO 1328 / DIN 3960 Genauigkeitsklassen für die Zahnradgeometrie
EN 1706 Chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften von Aluminium-Gusslegierungen
ISO 6020 / ISO 6022 Anschlussmaße für Hydraulikzylinder, Baureihen 160 bar und 250 bar
ISO 4413 Sicherheitsanforderungen an Hydrauliksysteme und deren Bauteile
ISO 10100 Abnahmeprüfungen für Hydraulikzylinder

Sicherheitsvorschriften für Maschinen und Werkzeuge gelten für die komplette Maschine oder das komplette Werkzeug und liegen in der Verantwortung des Herstellers, der unsere Komponenten einbaut. Wir liefern die Dokumentation für die Bauteile selbst: Werkstoffzeugnisse, Maßberichte und Prüfprotokolle, bezogen auf die oben genannten Normen.

Unser Qualitätsmanagementsystem ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Mehr zu Prüfstufen und Ausrüstung: Qualität.

Qualität

Qualitätskontrolle

Jeder Auftrag durchläuft drei Prüfstufen. Das Eingangsmaterial wird gegen sein Zeugnis geprüft, und wo die Werkstoffsorte entscheidend ist, etwa bei einer Hartmetallpulver-Charge oder einem geschmiedeten Stangenrohling, führen wir zusätzlich eine spektrochemische Analyse durch. Bei der Zerspanung und beim Schleifen messen wir mit Renishaw-Messtastern an der Maschine und auf einem Zeiss-Contura-Koordinatenmessgerät mit einem Fehler unter 3 µm, planmäßig kontrolliert alle 45 Maschinenstunden.

Hartmetallteile werden auf ihre Funktionstoleranz geschliffen, auf Rockwell-Härte geprüft und unter dem Mikroskop auf Korngröße und Binderverteilung kontrolliert. Kritische Teile werden auf innere Porosität geröntgt. Bevor eine neue Matrizenkonstruktion freigegeben wird, legt ein Probesintern ihr Schwindmaß fest. Gesinterte PM- und MIM-Teile werden an jeder Charge auf Dichte, Härte und Maße geprüft, mit Gewichtskontrolle an MIM-Grünlingen als Frühwarnung vor einer Abweichung des Feedstocks. Zerspante Zahnräder werden auf Profil, Flankenlinie, Teilung und Rundlauf gegen ihre ISO-1328-Klasse gemessen, mit Kontrolle von Härte und Einsatzhärtetiefe nach der Wärmebehandlung. Druckgussgehäuse werden vor der Bearbeitung an Lageraufnahmen und Dichtflächen auf Porosität geröntgt, und Hydraulikzylinder werden mit dem 1,5-Fachen des Betriebsdrucks druckgeprüft, mit Dichtheitsprüfung an jeder Dichtung und einem vollen Hub ohne Stick-Slip-Effekt. Eine Fremdabnahme kann auf Anfrage organisiert werden, und die Dokumentation bleibt bei der Charge.

Mehr Details: Qualität.

ISO 9001:2015 zertifiziertes Qualitätssystem
100 % geprüft Druck- und Dichtheitsprüfung jedes Zylinders
EN 10204 3.1 Werkstoffzeugnis auf Anfrage
KMG Maßprüfung
Dritte Partei Fremdüberwachung auf Anfrage

FAQ zur Beschaffung

FAQ

Welche Dokumentation liefern Sie für Werkzeuge und Verschleißteile?

Hartmetall-, PM- und MIM-Teile werden mit einem Werkstoffzeugnis für die Pulvercharge, einem KMG-Maßbericht und, wo Sorte und Einsatz es verlangen, einem Härte- oder Dichtebericht geliefert. Zahnräder kommen mit ihrem ISO-1328-Prüfbericht sowie Härte- und Einsatzhärtetiefenprotokollen, wo eine Wärmebehandlung zum Tragen kommt. Zylinder werden mit Zeugnissen nach EN 10204 3.1 für die tragenden Stähle und einem Druckprüfzeugnis geliefert. Nennen Sie uns die Norm, nach der Ihr Werkzeug oder Ihre Maschine gebaut ist, dann planen wir das Dokumentationspaket mit dem Auftrag.

Können Sie eine Matrize, eine Düse oder ein Zahnrad nach einem verschlissenen Muster ohne Zeichnung fertigen?

Ja. Schicken Sie uns das Teil oder Fotos mit der Bohrung, der Nestgeometrie oder Zähnezahl und Modul. Wir übernehmen die Geometrie vom Muster und erstellen ein Angebot, bevor Material geschnitten oder gepresst wird. Hat das Teil schneller verschlissen, als es sollte, sagen wir Ihnen, was am Ersatz geändert werden sollte, etwa die Sorte, die Beschichtung oder die Oberfläche, damit er diesmal länger hält.

Wir fahren in der Produktion dieselbe Matrize, Düse oder dasselbe Zahnrad. Können Sie das Teil als Charge liefern?

Ja. Sobald das erste Teil gegen Ihre Zeichnung oder Ihr Muster angeboten und vermessen wurde, laufen weitere Einheiten als Charge, mit denselben Zeugnissen und Prüfungen an jedem Stück und einer Aufspannung für den Lauf. Die Zeichnung und, bei Hartmetall-, PM- und MIM-Teilen, das Werkzeug bleiben hinterlegt, sodass ein Wiederholauftrag dem ersten Teil ohne Neukonstruktion entspricht.

Wie hoch ist die Mindestbestellmenge, und wie lang ist die Lieferzeit?

Ein einzelner Zylinder ist kein Problem, mit denselben Zeugnissen und Prüfungen wie eine Serie. Hartmetall-, PM- und MIM-Teile werden in eigenen Werkzeugen gepresst, nennen Sie uns also Ihre Stückzahlen, von der Prototypenmenge bis zur Wiederholserie, und wir dimensionieren die Werkzeuge und erstellen ein Angebot. Die Lieferzeit nennen wir im Angebot: Sie hängt von Sorte und Rohlingsgröße ab und davon, ob das Teil vor dem Schleifen auf Endmaß heiß-isostatisch gepresst oder beschichtet werden muss.

Angebot anfordern

Senden Sie uns eine Zeichnung, eine Spezifikation oder ein Foto des verschlissenen Teils mit den Maßen, und sagen Sie uns, wofür es gedacht ist: ein Schneidwerkzeug, ein Drahtziehstein, eine Stanz- oder Umformpresse, eine Form oder ein Druckgusswerkzeug, eine Pulverpresse oder Strahl- und Wasserstrahlschneidanlagen. Wir erstellen Ihnen ein Angebot für das Hartmetallteil, das gesinterte oder MIM-Bauteil, das bearbeitete Werkzeugbauteil, das Druckgussgehäuse, das Zahnrad oder den Zylinder, gefertigt nach Toleranz und geprüft vor dem Versand, mit der Dokumentation, die Ihr Werkzeugbau braucht.