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Industrial Design: Kunststoffe setzen neue Standards

by Julian Stopper

Der Erfolg eines neuen Produktes steht und fällt mit einem innovativen, ästhetisch ansprechenden und funktionellen Design. Kunden steigern Ihre Anforderungen diesbezüglich und stellen die Industrie vor immer größeren Herausforderungen. Kundenwünsche sprengen dabei nicht selten die Grenzen der Machbarkeit. Um diesem Innovationsdruck gerecht zu werden, muss sich die Kunststoffbranche laufend weiterentwickeln und Lösungen für immer anspruchsvollere Anforderungen bereitstellen. Dank neuartiger Verfahren und Materialien zur Herstellung von Kunststoffbauteilen ist das auch weitestgehend möglich.

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Sie wollen ein Produkt entwerfen, welches aus der Masse hervorsticht und nicht als eines von vielen untergeht? Erfahren Sie in diesem Blogbeitrag, welche Möglichkeiten es gibt und wie Sie von den diversen Herstellungs- und Veredelungsverfahren profitieren können, um Ihre Produktideen zum Leben zu erwecken.

Inhaltsverzeichnis

  1.  Industrial Design: Projektplanung als Grundstein für Ihre Produkt
  2.  Welches Verfahren ist für Ihr Produkt geeignet: Stellen Sie die richtigen Fragen
  3.  Bauteilveredelung: Die perfekte Abrundung Ihres Designs
  4.  Fazit

Industrial Design: Projektplanung als Grundstein für Ihre Produkte

Der erste Eindruck zählt! Nach diesem Motto sollte ein ansprechendes Produktdesign ausgelegt werden. Denn nur, wenn man auf dem ersten Blick Interesse wecken kann, kann man sich einen wesentlichen Vorteil verschaffen. Dies zu erreichen ist sehr herausfordernd und bedarf jeder Menge Erfahrung und Know-How. Wer glaubt, nur durch Technik und Funktion Kunden für sein Produkt gewinnen zu können, liegt falsch. Der Funktionalität und Technik wird erst bei genauerer Betrachtung Aufmerksamkeit geschenkt.

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Abbildung 1: Vergleich des Designs von CNC-Fräsmaschinen stand heute  und früher (Bild links: DMG MORI, Bild rechts: Baumgärtner)

Anhand der Abbildung 1 kann man den Begriff Industrial Design gut veranschaulichen. Sofort springt das moderne, ansprechende Design der linken CNC-Fräsmaschine ins Auge. Unterschiedliche Materialien, verschiedene Farben und beleuchtete Elemente geben dem neueren Gerät ein modernes, ansprechendes Aussehen. Dabei spielen vor allem die verbauten Kunststoffteile eine designentscheidende Rolle. Die große, transparente Scheibe aus Kunststoff gewährt gute Sicht auf den beleuchteten Innenraum und wirkt als Eyecatcher, welcher sofort die Aufmerksamkeit des Betrachters auf das linke Bild zieht. Die modern ausgelegte Bedieneinheit, welche mittels Touchscreen in Kombination mit Knöpfen bedient wird, spiegelt sowohl modernstes Design als auch Technik wieder. Wie man bei dem rechten Bild erkennen kann, waren die Maschinen früher ausschließlich auf Funktion und Robustheit ausgelegt. Das Design nahm dabei eine untergeordnete Rolle ein. Um das Kundeninteresse wecken zu können, muss die CNC-Fräsmaschine aber optisch ansprechend, ergonomisch bedienbar und vor allem widerstandsfähig gegenüber den rauen Bedingungen in der Produktion sein. Diese Faktoren zu kombinieren und dabei nicht in einen Konflikt mit den Vorgaben der Bauteilkonstruktion zu geraten, ist die größte Herausforderung beim Produktdesign. Anhand von Kunststoffen lassen sich die Faktoren Funktion und Design perfekt vereinen und finden demnach große Anwendung in der Gestaltung von optisch ansprechenden Produkten. Kunststoffbauteile werden demnach konkret für folgende Zwecke eingesetzt:

  • Zur Einhausung von elektronischen Komponenten
  • Zum Schutz von Produkten vor mechanischen Belastungen, Schmutz und Wasser
  • Als designgebende Elemente die zur Aufwertung des gesamten Produkts beitragen

prototyp_einhausung-avl-hintsteinerAbbildung 2: Optisch ansprechende Einhausung eines Messgeräts

Welches Verfahren ist für Ihr Produkt geeignet: Stellen Sie die richtigen Fragen

Design und Konstruktion müssen einander angepasst und optimiert werden. Was ein Designer als Skizze zu Projektstart entwirft, ist in der Regel technisch schlichtweg nicht umsetzbar und wird auf dem Weg zur serienreifen Konstruktion oft angepasst werden müssen. Sei es aufgrund von zu hohen Produktionskosten, der nicht gegebenen Herstellbarkeit mittels Serien-fertigungsverfahren oder der technisch unzureichenden Funktionalität. Um in der Kunststofftechnik ein erfolgreiches Produkt entwickeln zu können, bedarf es jeder Menge Erfahrung und Know-How, damit eine optimale Qualität bei einem passenden Teilepreis erreicht werden kann. Steigen die Stückpreise aufgrund zu hoher Qualitäts- und Designanforderungen ins Unermessliche, wird der Kunde ebenso unzufrieden sein, wie mit einem aussageschwachen Design bei geringen Teilekosten. Auch in diesem Fall steht der Industrial-Designer vor der Herausforderung den optimalen Kompromiss zwischen Kosten und Nutzen für den Kunden zu finden.

Welches Verfahren für ein Produkt geeignet, ist hängt von vielen Faktoren ab. Früher oder später im Projektverlauf wird man sich mit dieser Frage beschäftigen müssen. Wer auf diese Frage eine eindeutige Antwort erhalten möchte, muss im Vorfeld einige Punkte beachten:

  • Welche Budgetgrenzen sind für das Projekt geplant?
  • Mit welcher Gesamtstückzahl ist zu rechnen?
  • Wie sieht die Terminschiene aus? Wann werden die ersten Teile benötigt?
  • Wie wird mein Bauteil belastet? Welchen Anforderungen muss das Material standhalten?

Sind Sie in der Lage, diese Informationen bereits frühzeitig bekanntzugeben, kann ein Lieferant detaillierte Machbarkeitsanalysen durchführen und das optimale Verfahren für Ihr Produkt auswählen. Zusätzlich erhält man Informationen darüber, ob eine Prototypenfertigung als Vorbereitung für die Serienproduktion sinnvoll und empfehlenswert ist. Dabei kann man in der Kunststofftechnik auf eine Vielzahl an Verarbeitungsverfahren zurückgreifen. Jedes Verfahren bietet dabei gewisse Vor- und Nachteile hinsichtlich der Faktoren Bauteilqualität, Lieferzeit, Designfreiheit, Produktionskapazität und Fertigungskosten. Diese sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

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Abbildung 3: Vergleich von unterschiedlichen Fertigungsverfahren in der Kunststofftechnik

Mit einer Vielzahl an Verfahren zur Herstellung von Bauteilen ist man in der Kunststoffindustrie sehr flexibel. Bei dem Design und der Konstruktion von Kunststoffteilen gibt es jedoch klare Richtlinien, welche je nach Verfahren abweichen und berücksichtigt werden müssen (Konstruktionsleitfaden für Spritzgussteile). Die Bauteilqualität und die Fertigungskosten sind dabei direkt mit der Konstruktion verbunden. Stimmt das Wandstärkenverhältnis bei Kunststoffteilen nicht, können optische Fehlstellen und Sollbruchstellen entstehen, die eine Reduktion der Teilequalität zur Folge haben. Ist ein Bauteil unnötig aufwendig konstruiert, steigen die Herstellungskosten unweigerlich an. Mit der nötigen Erfahrung kann man die Produktionskosten durch konstruktive Maßnahmen verringern, ohne dabei das Design und die Funktion zu beeinträchtigen.

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Bauteilveredelung: Die perfekte Abrundung ihres Designs

Eyecatcher aus Kunststoffen finden in vielen Bereichen der Industrie Anwendung. Im  Automotive-Sektor, speziell im Bereich des Fahrzeuginteriors spielen Designbauteile eine essenzielle Rolle. 80% der Teile im Bereich des Armaturenbretts, der Türverkleidungen oder der Schaltkulisse bestehen aus Kunststoff. Da die Ansprüche der Kunden in Bezug auf Innenraumkomfort, Verarbeitung und Materialqualität enorm gestiegen sind, müssen die verbauten Teile eine immer höhere Qualität aufweisen.

Anforderungen, welche im reinen Produktionsprozess nicht mehr realisierbar sind, können in der Kunststoffindustrie durch sogenannte Bauteilveredelung erreicht werden. „Soft-Touch“ Oberflächen an den Kontaktflächen, belederte Elemente für bessere Optik und Haptik oder sogenannte Klavierlackoberflächen in Kombination mit Carbon- und Aluminiumblenden heben den Innenraum moderner Fahrzeuge auf ein bis dato unerreichtes Niveau. Wünscht ein Kunde diese spezielle Interiorausstattung, werden in den meisten Fällen die bestehenden Kunststoffbauteile nachträglich „veredelt“. Bestellt der Kunde diese Extras jedoch nicht, können die Basiskunststoffteile eingebaut werden und so als günstigere Varianten angeboten werden.

Bugatti_interior_veredeltAbbildung 4: Darstellung veredelter Interiorkomponenten im Bugatti Chiron (Bild: Bugatti)

Fazit

Mit steigenden Anforderungen nimmt auch die Bedeutung von Industrial Design stetig zu. Im Fokus muss ein funktionierendes Gleichgewicht aus Design, Funktion und Kosten stehen. Nur wer diese Faktoren berücksichtigt, kann nachhaltig mit einem Produkt erfolgreich sein. Ein ansprechendes Design zieht die Aufmerksamkeit gezielt auf ihr Produkt. Kann der Kunde also mit innovativer Technik, Funktion und Optik überzeugt werden, wird die finale Kaufentscheidung zugunsten Ihres Produktes ausfallen.

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