Insight

Tipps zum senken der Spritzgusskosten 

 

Die Meister-Klasse in Produktdesign und - entwicklung

 

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Jede Woche veröffentlichen wir ein neues Video, das Ihnen beim Entwurf Ihres Teils helfen soll. Wir behandeln spezifische Themen wie die Auswahl des richtigen 3D-Druckmaterials, die Optimierung Ihres Designs für die CNC-Bearbeitung, die Oberflächenveredelung von Formteilen und vieles mehr.

 


Insight: Tipps zum senken Ihrer Spritzgusskosten

28.02.2020

Hallo und herzlich Willkommen zu dieser Ausgabe von Insight!

Heute werfen wir einen kurzen Blick auf ein paar Möglichkeiten, um Spritzgusskosten einzusparen.

Einige davon liegen auf der Hand, andere sind etwas raffinierter, aber sie alle funktionieren.

Beginnen wir mit einer ziemlich einfachen Idee, nämlich dem Weglassen unnötiger Merkmale. Damit meine ich z. B. Firmenlogos, Teilenummern und strukturierte Oberflächen. All diese Dinge sind ja ganz nett, doch wenn Kosten eine Rolle spielen, sind sie ein kleiner Luxus, den man leicht weglassen kann.

Sollten Sie dennoch ein Logo oder eine Beschriftung brauchen, dann achten Sie auf eine „fräsen-freundliche“ Schriftart.  Perfekt eignen sich einfache Schriftarten, wie Arial.

Wenn bei Ihrem Teil ein hübsches Finish wichtig ist, prüfen Sie, ob alle Oberflächen gleich behandelt werden müssen. Es hat wenig Sinn, beide Seiten eines Teils zu polieren, wenn beim Endprodukt nur eine davon sichtbar ist.

Kommen wir zu den Hinterschneidungen. Diese zwingen Sie dazu, zusätzliche Merkmale an Ihrer Form hinzuzufügen, wodurch die Werkzeugkosten in die Höhe schnellen und die Zykluszeiten sich verlängern.  Das sind alles zusätzliche Kosten, die Sie vermeiden wollen. Grundsätzlich sollten Sie, wenn möglich, auf eine Hinterschneidung verzichten.

Natürlich ist das nicht immer möglich. Hinterschneidungen sind z. B. für viele Seitwärtsbewegungen notwendig. Setzen Sie in diesem Fall auf Alternativen, wie Formschlussflächen und durchgehende Kerne, oder versuchen Sie, die Trennebene und Formschrägen zu ändern, um einen einfacheren Formenbau zu ermöglichen.

Von einer Sache, die Sie vermeiden sollten nun hin zu etwas, das Sie ausprobieren und nach Möglichkeit nutzen sollten: die Kern-Hohlraum-Methode. Auf diese Methode stoßen Sie in der Regel, wenn Sie ein Elektronikgehäuse oder ein ähnliches kastenförmiges Teil benötigen.

Hierbei gibt es zwei Vorgehensweisen. Erstens können Sie entweder die Hohlräume für die Wände tief in die Formbasis versenken, wofür lange dünne Werkzeuge zum Bearbeiten der Rippen in der Form benötigt werden. Alternativ dazu können Sie den Aluminiumwerkstoff rund um den Kern bearbeiten und das Teil darum herum spritzgießen. Bei dieser zweiten Option handelt es sich um eine Kern-Hohlraum-Methode, mit der sich solche Teile viel kostengünstiger bauen lassen. Besser noch, damit lassen sich einfacher glatte Oberflächen erzielen und supersteile Formschrägen vermeiden.

Noch ein kleiner Design-Tipp, mit dem Sie bares Geld sparen: Entwerfen Sie identische Passteile.

Dabei handelt es sich um Teile, die in ein identisches Teil einrasten können. Sie werden am häufigsten verwendet für Behälter oder Vorrichtungen, bei denen zwei zusammenfügbare Hälften benötigt werden. Statt jedes Element separat entwerfen zu müssen, brauchen Sie nur die Schnappverbindungen so zu ändern, dass sie aus beiden Richtungen passen.

Statt eines Produktionslaufs für Teil A und einen weiteren für Teil B brauchen Sie nur die doppelte Menge Ihrer identischen Passteile herzustellen. Gleichzeitig halbieren sich Ihre vorab anfallenden Kosten. Wenn wir schon über Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit sprechen, sollten wir uns kurz Mehrkavitäten- oder Family-Tooling anschauen. Die Idee hinter Mehrfachwerkzeugen ist ganz einfach: Sie entwerfen die Form für ein einzelnes Teil gleich so, dass Sie damit mehrere Exemplare gleichzeitig produzieren können. Die Werkzeugkosten fallen dabei vielleicht zwar etwas höher aus, doch die Einsparungen, die sich daraus ergeben, dass Sie gleich all diese Teile auf einmal erhalten, machen diese Kosten in der Regel mehr als wett.

Family-Tooling liegt eine ähnliche Idee zugrunde. Doch statt Kopien eines einzelnen Teils zu produzieren, wird hierbei eine einzige Form für die Herstellung ganz unterschiedlicher Teile verwendet, die im Idealfall zusammenpassen. Die Werkzeugkosten erhöhen sich dadurch eigentlich nicht, da Sie für all die verschiedenen Formen sowieso Werkzeuge herstellen müssten. Allerdings müssen alle Elemente aus demselben Material hergestellt werden und ungefähr die gleiche Größe besitzen, damit sie ähnliche Bearbeitungszeiten haben.

Eine weitere gute Möglichkeit, um bei Ihren Formen Geld zu sparen ist es, vorhandene Formen abzuwandeln statt bei Designänderungen jedes Mal von vorne neu zu entwerfen. Das ist etwas komplizierter als es zunächst scheint, weil Metall sich zwar leicht von einer Form wegnehmen, aber nur schwer wieder hinzufügen lässt. Mit einer sorgfältigen Planung können Sie jedoch ein und dieselbe Form immer wieder verwenden. Das gelingt Ihnen am besten, wenn Sie mit dem kleinsten, einfachsten Teiledesign beginnen, so viele Stücke wie nötig spritzgießen und anschließend die Form erneut bearbeiten, um weitere Teilemerkmale hinzuzufügen. Auch wenn es sich hierbei nicht um eine exakte Wissenschaft handelt, mit dem richtigen Teil können die Einsparungen erheblich sein.

Mein letzter Tipp für Sie lautet: Lassen Sie sich eine Machbarkeitsanalyse (DFM) erstellen. Hierbei prüfen Experten Ihren Entwurf und machen Sie auf potenzielle Probleme, wie z. B. unmöglich herzustellende Geometrien oder nicht bearbeitbare Merkmale, aufmerksam.

Außerdem zeigen sie Ihnen auf, wie Sie den Produktionsprozess reibungsloser gestalten können. Das ist eine tolle Möglichkeit, Geld zu sparen, denn die Analyse ist kostenlos.

Das war's für diese Woche – ich hoffe, Sie fanden es interessant. Bis nächste Woche!

 

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