Juli 2012



Teile auf Sparkurs: Die fünf besten Spartipps für Protomold-Teile

Manchmal werden wir gefragt: "Wie kann ich meine Teile günstiger herstellen lassen?" Dieser Design-Tipp zeigt Ihnen die besten Wege, um bei Ihrem Protomold-Projekt Kosten zu sparen. Eine Warnung vorweg: für die meisten Sparmethoden müssen Sie das Design Ihres Teils ändern. Wenn Ihr Teil auf eine bestimmte Weise gestaltet sein muss, lässt sich daran natürlich nicht rütteln. Wenn Sie beim Design jedoch flexibel sind, gibt es viele Möglichkeiten zu sparen.

Beim Abwägen dieser Tipps müssen Sie den endgültigen Verwendungszweck Ihres Teils im Hinterkopf behalten. Die Proto Labs Services werden hauptsächlich von zwei Kundengruppen verwendet: von Kunden, die Prototypenteile benötigen und von Kunden, die Kleinserienteile oder Teile für das Bridge Tooling benötigen. Bei Kunden von Prototypenteilen gibt es weitere Untergruppen, die z. B. an der Passform, einer optischen Auswertung, einer Verfahrensauswertung oder einem Festigkeitstest interessiert sind. Der Verzicht auf eine kosmetische Oberflächenqualität kann bei einem Prototypenteil, das für einen Festigkeitstest verwendet wird, in Ordnung sein; bei einem Prototypen, der in einer Marketinganalyse zum Einsatz kommen soll, ist dies jedoch nicht sinnvoll. Bei Prototypen ist es in der Regel am sinnvollsten, die Werkzeugkosten zu minimieren. Werden Fertigungsteile benötigt, kann es sinnvoll sein, Ideen zur Reduzierung der Stückkosten zu berücksichtigen, selbst wenn sich die Werkzeugkosten dadurch erhöhen.

Im Folgenden sind in willkürlicher Reihenfolge die fünf Spartipps aufgeführt, die wir unseren Kunden am Häufigsten ans Herz legen:


  1. Vermeiden Sie Hinterschneidungen. Bei der Herstellung von Hinterschneidungen müssen wir für das Hinzufügen von Seitenschiebern, Zwangsentformungen und losen Formeinsätzen einen höheren Preis berechnen. Im Fall von losen Formeinsätzen erhöht sich der Preis pro Teil, da die Formeinsätze von einem Mitarbeiter vor jedem Schuss an der Presse in das Werkzeug eingelegt und nach dem Spritzgießen aus jedem einzelnen Teil entfernt werden müssen (siehe Abbildung 1).

    Abbildung 1: Der zweiteilige lose Formeinsatz zur Herstellung der Merkmale dieses Teils muss nach dem Auswerfen manuell aus dem Teil entfernt werden und führt daher zu zusätzlichen Kosten.

    Abbildung 1: Der zweiteilige lose Formeinsatz zur Herstellung der Merkmale dieses Teils muss nach dem Auswerfen manuell aus dem Teil entfernt werden und führt daher zu zusätzlichen Kosten.


  2. Verkleinern Sie das Teil. Wenn Sie das Teil verkleinern können, ergeben sich mehrere Kostenvorteile: kleinere Teile passen in kleinere Werkzeugrahmen, wodurch sich Werkzeugmaterialkosten einsparen lassen; kleinere Teile haben kleinere Kavitäten, für deren Herstellung die Fräsdauer kürzer ausfällt; kleinere Teile verbrauchen weniger Material usw.

  3. Lassen Sie insbesondere kleine oder feine Details weg. Protomold unterstützt Merkmale ab einer Mindestgröße von 0,50 mm. Feine Details werden mithilfe von Schaftfräser hergestellt. Kurze, dicke Schaftfräser schneiden sehr langsam, und längere dünne Schaftfräser, die zum Erreichen feiner, tiefer im Teil liegender Details benötigt werden, schneiden sogar noch langsamer. Sie können die Fräsdauer reduzieren, indem Sie für die Geometrie eine Mindeststärke von 1,27 mm wählen. Mithilfe unserer kostenlosen ProtoQuote® Designanalyse können Sie die Kosten einer komplexeren Geometrie mit denen einer abgeänderten, kostenorientierten Geometrie vergleichen.


    Das Fräsen von Text ist sehr zeitaufwändig, insbesondere wenn dieser in das Teil eingearbeitet ist. Logos sind ähnlich wie Text; werden sie vermieden, lassen sich ebenfalls Fräskosten einsparen. Anstelle des Fräsens kleiner Textmerkmale in Werkzeuge werden manchmal EDM-Elektroden empfohlen - zur Kostensenkung ist diese Strategie nicht geeignet, da die Elektroden ebenfalls gefräst werden müssen und das EDM-Verfahren (Senkerodieren) einen zusätzlichen Schritt notwendig macht.


    Ein weiteres Detail, das zusätzliche Kosten verursachen kann sind Rippen. Für Rippen müssen Schlitze in das Werkzeug gefräst werden, wobei dünnere und tiefere Schlitze kleinere und längere Schaftfräser erfordern, die langsamer schneiden. Wenn stattdessen kleinere Rippen zusammengefasst und weniger und größere Rippen eingesetzt werden können, fallen die Werkzeugkosten in der Regel geringer aus. Wenn es das Ziel der Rippen ist, das Teil zu entkernen, um den Verbrauch von Produktionsmaterial zu reduzieren UND Ihnen die Stückkosten weniger wichtig sind als die einmaligen Werkzeugkosten UND Sie mit etwaigen Einfallstellen oder Verformungen leben können, sollten Sie ein dickeres festes Teil und den Verzicht auf Rippen in Erwägung ziehen.


    Unsere Mitarbeiter des technischen Kundendienstes bringen die Methode zur Vermeidung von unnötigen Details auf den Punkt: "Weniger Schnickschnack, mehr Essenz."


  4. Verwenden Sie weniger hochwertige Oberflächenfinishes für Ihr Teil. Unsere Werkzeuge erhalten ihr Finish per Hand. Das ist ein teures Verfahren. Wenn Ihr Teil keinem kosmetischen Anspruch genügen muss, verwenden Sie kein teures hochkosmetisches Oberflächenfinish. Wählen Sie ein einfacheres Oberflächenfinish, wenn das Teil am Ende eine ästhetische Funktion besitzen soll, die unmittelbare Verwendung jedoch nicht kosmetischer Art ist (z.B. eine Einfassung, die anfangs zur Anpassung oder für ergonomische Tests verwendet wird). Wir können dem Werkzeug jederzeit eine bessere Oberflächenqualität verleihen, nachdem Ihr Design bereits abgeschlossen ist. Wenn Sie nicht wissen, wie die verschiedenen Oberflächenqualitäten aussehen, nehmen Sie Ihren Protomold Designwürfel zur Hand: dieser enthält alle serienmäßigen Oberflächenfinishes von Protomold. Wenn Sie keinen Designwürfel besitzen, lässt Ihr Vertriebs- oder Kundendienstmitarbeiter Ihnen gerne einen zukommen. Wir haben außerdem Musterschildchen, die zeigen, wie unterschiedliche Oberflächenfinishes bei verschiedenen Standardwerkstoffen aussehen (siehe Abbildung 2).

    Abbildung 2: Unsere Werkstoff-Musterschildchen zeigen sieben verschiedene, von Protomold angebotene Oberflächenfinishes. Sprechen Sie mit Ihrem Vertriebsmitarbeiter, wenn Sie an Mustern interessiert sind.

    Abbildung 2: Unsere Werkstoff-Musterschildchen zeigen sieben verschiedene, von Protomold angebotene Oberflächenfinishes. Sprechen Sie mit Ihrem Vertriebsmitarbeiter, wenn Sie an Mustern interessiert sind.


  5. Ziehen Sie Nachbearbeitungen in Betracht. Je nach benötigter Menge kann es überraschenderweise zeitsparender oder kostengünstiger sein, einen Nachbearbeitungsschritt für die Herstellung Ihres Teils zu wählen anstatt das Teil komplett spritzzugießen. Sie können beispielsweise nach dem Spritzgießen ein Loch bohren, anstatt einen Seitenschieber oder einen losen Formeinsatz zu verwenden. Oder Sie können anstelle eines losen Formeinsatzes in einem Nachbearbeitungsschritt eine innere Hinterschneidung herstellen. Manchmal können Sie ein "Mutterteil" herstellen und es anschließend bearbeiten, um daraus verschiedene "Kinder" oder Varianten zu bilden, sodass Sie mit einer einzigen Form eine ganze Produktlinie herstellen können. Manchmal ist es auch möglich, eine Zwangsentformung einzuarbeiten, um eine Form mit Hinterschneidung zu vermeiden. Bitte beachten Sie, dass Protomold keine Nachbearbeitungen durchführt.

Beachten Sie unsere Bibliothek mit älteren Design Tipps, um weitere Sparideen zu erhalten. Diese überwiegend technischen Tipps behandeln Techniken wie die Simulation von Hinterschneidungen mithilfe von Formschlussflächen, das Entwerfen funktionaler Außengewinde in einer Form mit geradem Rückzug, das Entkernen von Teilen zur Reduzierung des Materialverbrauchs, die Einsparung von Teilen durch identische Passteile usw.