Carbon-Konstruktion
Carbonteile Hersteller
Kunststoff Prototypen
Kunststoff Kleinserien
Hintsteiner Group GmbH

Automotive

Exteriorkomponenten, Interiorkomponenten, Aerodynamikbauteile, Bodywork, uvm. 

Wehrtechnik

Strukturteile, Elastische Komponenten, Karosserie-Bauteile, Sonderanfertigungen 

Motorsport

Monocoque, Crash-Elemente, Strukturteile, Interior-Komponenten, Exteriorteile

Industrie

Luftfahrt, Maschinenbau, Medizintechnik, Pharmatechnik, Haushaltsgeräte

Carbon CFK Autoklaventechnik Herstellung.jpg

Blog abonnieren

Warum Spritzguss auch in der Kleinstserien-Produktion Sinn macht

by Bernhard Ulbl
0 comments

Spritzgussteile Metalinsert

Das Spritzgussverfahren ist ein wahrer Allrounder: Ob Komponenten für die Automobilindustrie, Gehäuseteile für Haushaltsgeräte oder Medizintechnik – aus der Serienfertigung ist das Spritzgießen nicht mehr wegzudenken, denn es vereint extreme Prozessstabilität mit enormer Materialvielfalt und dem Vorteil, die produzierten Formteile ohne weitere Bearbeitung unmittelbar verwenden zu können.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Investitionskosten in die Herstellung der eingesetzten Aluminium- und Stahlwerkzeuge kommt das Spritzgießen allerdings nicht gleich in den Sinn, wenn es um die Produktion von Prototypen und Kleinserien geht. Dabei ermöglicht die Arbeit mit Stammformen und austauschbaren Formeinsätzen bereits erhebliche Einsparungspotentiale im Werkzeugbau und ein ressourcenschonendes Vorgehen.

In welchen Fällen Sie bei der Fertigung von Prototypen und Kleinserien jedenfalls auf Spritzguss setzen sollten, erklären wir Ihnen hier:

Faktor Zeit

Wer eine Produktidee in absehbarer Zeit zur Großserie führen will, befindet sich in einer zwiespältigen Situation: Zum einen gilt es die Konstruktion ehestmöglich umzusetzen, um Marktpräsenz zu beweisen, zum anderen erhöhen voreilig getroffene Entscheidungen im Bereich Werkzeugbau mitunter Projektkosten und -laufzeiten. Keine einfache Situation.

Das Schnellspritzguss-Verfahren schafft hier insofern Abhilfe, als es den Widerspruch zwischen Geschwindigkeit und ausreichendem Optimierungsspielraum auflöst: Einerseits ermöglicht es Prozessbeschleunigung, da seine Prototypenwerkzeuge die Produktion der Vorserie bereits in einem Stadium abdecken (können), in dem das Stahl- oder Aluminiumwerkzeug für die Großserienfertigung mitunter noch in Entwicklung steht; Andererseits sind die Erfahrungen aus der Vorserienproduktion zur Prozess- und Produktoptimierung nutzbar, was sicherstellt, dass Investitionsentscheidungen im besten Wissen getroffen werden.

Als Rapid Prototyping-Verfahren eignet sich das Spritzgießen also vor allem dann, wenn es darum geht, Vorserien zu Spritzguss-Großserien schnell und flexibel sowie ohne finanzielles Risiko durch übereilte Entscheidungen zu produzieren. Demgegenüber überzeugt der klassische Spritzguss durch hohe Werkzeugstandzeiten und die Möglichkeit, die Serienproduktion rasch wieder aufnehmen zu können, was gerade bei mehrjährigen Projektlaufzeiten ein großes Plus ist.

Spritzguss-Werkzeuge
Der Output in der Spritzgussproduktion wird vor allem auch durch das Werkzeug bestimmt..

Faktor Material- und Formvielfalt

Vorteile bringt der Kunststoff-Spritzguss aber auch durch die Vielfalt an einsetzbaren Materialien, denn grundsätzlich können damit alle Thermoplaste (mit und ohne Glasfaserverstärkung) sowie Elastomere verarbeitet werden. Diese enorme Bandbreite ermöglicht es, selbst speziellsten Anforderungen gerecht zu werden. Dementsprechend weit ist auch das Anwendungsgebiet der Formteile, die in der Automobilindustrie ebenso zum Einsatz kommen wie in Wehrtechnik, Luftfahrt und Industrieprodukten.

Aber auch in Hinblick auf Größe, Oberflächenbeschaffenheit und Bauteilgeometrie zeigt sich das Spritzgießen vielfältig: Zwar ruft das Verfahren meist Assoziationen mit der Fertigung von Kleinstteilen hervor, doch können selbst Bauteile bis zu einer Größe von 2 x 1 Meter problemlos hergestellt werden. Aufgrund der vollautomatisierten Fertigung wird das Spitzgießen außerdem zum Verfahren der Wahl, wenn es darum geht, höchsten Toleranzanforderungen zu entsprechen.

Kunststoff-Spritzguss sollten Sie in der Prototypen- und Kleinserienfertigung also auch dort in Erwägung ziehen, wo Beschränkungen hinsichtlich Material, Formgebung und Oberflächenbeschaffenheit ebenso wenig tolerierbar sind wie Einbußen bei der Präzision.

Faktor Risiko

Wollen Sie eine Großserie in Spritzguss umsetzen, lohnt es jedenfalls, in der Prototypen- und Kleinserienfertigung auf das gleiche Verfahren zu setzen. So stellen Sie sicher, dass etwaige Probleme bereits in der Frühphase des Projekts identifiziert und behoben werden können. Die Nutzung des späteren Fertigungsverfahrens sorgt damit auch für eine schnellere Umsetzbarkeit der Serie, da Änderungs- und Optimierungsschleifen reduzierbar sind.

Werden Prototypen und Vorserien im Originalwerkstoff gefertigt, verkleinert sich außerdem das Risiko durch abweichende Materialeigenschaften: Verhält sich das Material, in dem ein Prototyp gefertigt wird, etwa in Hinblick auf Temperatur- oder Treibstoffbeständigkeit abweichend zum Fertigungsmaterial der Serie, kann das Projekt in fortgeschrittenem Stadium deutlich ausgebremst und zurückgeworfen werden. Durch die Herstellung im Originalwerkstoff und -verfahren sind entscheidende Funktions- und Materialtests (wie Flammtests oder LifeCycle Tests) hingegen schon in einer Frühphase möglich, was vor Unsicherheiten und teuren Fehlentscheidungen schützt.

Fazit: Entscheidend sind nicht (nur) die Werkzeugkosten

Wir können also zusammenfassen: Die Fertigung von Prototypen und Kleinserien in Spritzguss geht zwar mit höheren Investments in den Werkzeugbau einher, wer Muster und Vorserien zu Spritzguss-Großserien optimal, flexibel, präzise und ohne das Risiko kostspieliger Fehlinvestments umsetzen möchte, ist aber gut beraten, auf den Klassiker der Kunststoffverarbeitungsverfahren zu setzen: Auch und gerade weil die Arbeit mit Stammformen und Einsätzen die Kostenfrage in den Hintergrund rücken lässt.

 

 SPRITZGUSS, RIM, CNC ODER 3D-DRUCK?

 

kunststofftechnik spritzguss

Bernhard Ulbl

Geschäftsführer Bereich Kunststofftechnik Tooling-Components Hintsteiner GmbH

Share

Hier können Sie diesen Beitrag teilen.