Spritzguss-Service

Das Spritzgießen und der Spritzgießservice haben weltweit an Popularität gewonnen. Weltweit wurde der Markt für spritzgegossene Kunststoffe im Jahr 2020 auf rund 265,1 Milliarden US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass die Kunststoffspritzgussindustrie von 2021 bis 2028 mit einer erstaunlichen Rate von 4,6 % pro Jahr wachsen wird. Der Marktpreis für spritzgegossene Produkte wird von vielen Faktoren bestimmt. Dieser Marktpreis wird bestimmt durch die Kosten für:

• Rohmaterialien
• Konstruktions-/Ausrüstungskosten
• Arbeitskräfte 

Je nach Komplexität des Prozesses und des Endprodukts können diese Zahlen zu einem kostspieligen Kunststoff-Spritzgießverfahren führen. Lesen Sie weiter, um die Tipps von Dassault Systèmes zur Kostensenkung zu befolgen, ohne die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen.

Der erste Tipp zur Senkung der Kosten beim Spritzgießen besteht darin, Hinterschneidungen in der Konstruktion zu vermeiden, wo immer dies möglich ist. Hinterschneidungen führen dazu, dass das Produkt in der Form hängen bleibt und nicht richtig ausgeworfen werden kann. Diese Verformungen können zu Produktverlusten in der gesamten Fertigungslinie führen. Diese komplexeren Konstruktionen führen zu teureren Konstruktionskosten und Gießverfahren. In der Welt des Spritzgießens bedeuten Komplexität und Schwierigkeit in der Regel auch höhere Kosten. Die beste Lösung ist die Beseitigung von Hinterschneidungen. Wenn dies jedoch nicht möglich ist, wählen Sie eine der folgenden Lösungen, um Ihr Hinterschnittdesign spritzgießfreundlicher zu gestalten:

1. Entwerfen Sie gleitende Verschlüsse, um Haken-und-Klammer-Mechanismen zu schaffen. Diese sind auch als Teleskopverschlüsse bekannt und werden üblicherweise verwendet, wenn zwei Formhälften miteinander verbunden werden.
2. Ersetzen Sie Hinterschneidungen durch Bump-Offs anstelle einer seitlich wirkenden Nocke. Dazu muss ein Einsatz so bearbeitet werden, dass der Hinterschnitt angebracht werden kann, und der Bereich kann mit der Form verschraubt werden, wo eine Tasche den Einsatzabmessungen entspricht.
3. Entwerfen Sie den Hinterschnitt um eine Trennlinie herum, um die Abstandshalter zu schneiden. Vielleicht kann die Trennlinie sogar im Zickzack verlaufen, um die Merkmale zu schneiden.

Kann das Produkt einen hohlen Kern haben? Wenn ja, sind die Herstellungskosten geringer, und der Versand ist leichter. Die optimale Methode zur Gestaltung eines Spritzgussteils zur Kostenreduzierung ist die Bearbeitung des Werkzeugs um die Hohlraumform herum, für einen hohlen Kern. Dies führt zu einem weniger komplexen Design, das einen einfacheren Materialfluss während des Spritzgießprozesses ermöglicht und somit die Kosten senkt.

Der Satz "Erst probieren, dann kaufen" gilt für viele Branchen, auch für das Spritzgießen. Die Fachleute von Dassault Systemes bieten eine kosmetische Mockup-Technologie an, mit der ein visuelles 3D-Produkt erstellt werden kann, bevor der vollständige Herstellungsprozess in Gang gesetzt wird. Diese Möglichkeit, ein Produkt zu bauen, bevor man mit der Massenproduktion fortfährt, kann zu großen finanziellen Einsparungen führen. 

Versuchen Sie, Ihr Design von einem visuellen Standpunkt aus zu vereinfachen. Achten Sie darauf, unnötige Designmerkmale zu reduzieren, die möglicherweise keinen strukturellen Wert darstellen. Eingravierte oder geprägte Merkmale, Oberflächen, Texturen und ähnliche Merkmale erhöhen die Werkzeugkosten, die Einrichtung und die Effizienz des Produktionsprozesses. Es ist immer ratsam, sich auf die Qualität und den Wert für Ihre Kunden zu konzentrieren und nicht auf ein auffälliges, differenzierendes Design. Als Faustregel kann man sagen, dass man sich zuerst auf die Qualität und nicht auf die Ästhetik konzentrieren sollte. Wenn es das Budget zulässt, können dann außergewöhnliche Designmerkmale hinzugefügt werden, um die Gesamtästhetik zu verbessern.

Design for Manufacturing (DFM) ist eine Analysetechnik, die sich für eine Vielzahl von Fertigungsverfahren auszahlen kann, darunter auch das Spritzgießen. DFM ermöglicht es den Mitarbeitern aus der Konstruktion und der Fertigungstechnik, zusammenzukommen und ein Teil aus beiden Perspektiven zu optimieren. Diese Abstimmung in der Konstruktionsphase ist entscheidend für ein Teil oder eine Baugruppe, das/die nicht nur herstellbar, sondern auch kostengünstig zu fertigen ist. Wenn Sie sich bei der Konstruktion eines Teils für das Spritzgießen mit den Experten für Spritzgießverfahren beraten, können Sie sicherstellen, dass Ihre Teile die einfachsten Herstellungsverfahren durchlaufen. Spritzgussexperten können auch Einblicke in die Materialauswahl, die Toleranzen und die Endbearbeitung geben.

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist ein Werkzeug, das im DFM-Prozess häufig eingesetzt wird. Die FMEA ist insbesondere eine hervorragende Methode zur Risikobewertung, zur Identifizierung und Lösung von Problemen und zur Überprüfung der Herstellbarkeit. Im Rahmen der FMEA können potenzielle Fehlermöglichkeiten geprüft, dokumentiert und Korrekturmaßnahmen festgelegt werden, noch bevor ein Teil in den Fertigungsprozess gelangt.

Für einen eher softwarebasierten Analyseansatz greifen Ingenieure häufig auf Simulationssoftware zurück, um den Spritzgießprozess zum Leben zu erwecken und Feedback zu den wichtigsten Merkmalen des Gießprozesses zu erhalten. Als Teil der My3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes ermöglicht Ihnen die Rolle des Plastic Injection Engineer eine nahtlose Designoptimierung für jedes spritzgegossene Kunststoffteil. Sie starten mit SOLIDWORKS und verbinden sich einfach mit der 3DEXPERIENCE Plattform. Wählen Sie dann die Rolle Plastic Injection Engineer, um die Phasen Verzug, Füllen, Packen und Werkzeugkühlung des Spritzgießprozesses zu bewerten. Diese integrierte Funktion zur Analyse der Formbarkeit ermöglicht es Produktingenieuren, potenzielle Fehlermöglichkeiten wie Lufteinschlüsse, Einfallstellen, kurze Schüsse oder Bindenähte zu bewerten. Speisungskreisläufe und Kühlkreislaufdesigns können bewertet und optimiert werden. Eine Konstruktionsänderung kann in SOLIDWORKS schnell vorgenommen werden, und die Analyse kann dann auf rationale Weise erneut durchgeführt werden.

Der Spritzgießservice auf Abruf kann die Kosten senken, indem er einfach den Abfall von Schüttgut oder Endprodukten reduziert. Die ursprüngliche Form ist bereits erstellt, nun muss nur noch die Menge des Endprodukts hergestellt werden, die für die Marktnachfrage erforderlich ist. Die Kosten des Spritzgießens können erheblich gesenkt werden, indem nur dann produziert wird, wenn der Bedarf besteht.  Indem man sicherstellt, dass für jedes spritzgegossene Produkt vor Beginn der Verarbeitung eine entsprechende Nachfrage besteht, kann man sicherstellen, dass möglichst wenig Abfall anfällt oder Produkte überproduziert werden. An dieser Stelle kommen die Arbeitskosten ins Spiel. Die Arbeitskosten, die für den Betrieb eines Fertigungsprozesses bei voller Produktion im Vergleich zur halben Produktion mit der gleichen Anzahl von Mitarbeitern erforderlich sind, können leicht verglichen werden.

Mit Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE Make, dem Online-Spritzgießservice, sind Sie mühelos mit Dutzenden von erfahrenen Spritzgießern verbunden, die auf Knopfdruck On-Demand-Services anbieten. Wir sind stolz darauf, eine breite Palette von Teilprozessen anbieten zu können, darunter Gießen, Blasformen und Vakuumgießen. Darüber hinaus können Sie aus Materialien wie Metall, Verbundwerkstoffen und Kunststoffen wählen.

Je größer das Teil ist, desto mehr Schüttgut wird für die Herstellung eines spritzgegossenen Produkts benötigt. Dies wird deutlich, wenn man die Materialmenge für die Herstellung eines Objekts mit der Menge an Material vergleicht, das doppelt so groß ist. Das Ergebnis sind die doppelten Materialkosten für das Produkt, das doppelt so groß ist. Diese Technik zur Kostenreduzierung ist einfach: Suchen Sie nach Bereichen im Entwurf, in denen eine Größenreduzierung toleriert werden kann, und reduzieren Sie die Größe. Hinweis: Vergewissern Sie sich immer, dass Ihr Entwurf die strukturellen und qualitativen Anforderungen erfüllt, bevor Sie die Größe eines Merkmals reduzieren.