Prototypen und Kleinserien von Spritzgussteilen lassen sich mit dem Schnellspritzgießen in kurzer Zeit herstellen. Dienstleister Proto Labs fertigt im Geschäftsbereich Protomold die Formen aus einer Aluminiumlegierung.
Wer weniger komplexe Bauteile spritzgießen will, kann bei Stückzahlen zwischen etwa 10 und 10 000 auch das Schnellspritzgießen als Dienstleistung des Geschäftsbereichs Protomold von Proto Labs aus Mosbach in Erwägung ziehen. Der Vorteil: Im Extremfall genügt ein Arbeitstag, um bereits einsatzfertige Komponenten in Händen zu halten. Echte Spritzgussteile lassen sich auf diese Weise nicht nur für Prototypen nutzen, sondern auch in Kleinserien einsetzen.
Um so schnell zu sein, setzt Protomold auf das Internet. Der Anwender lädt dazu seine 3D-CAD-Daten in das automatisierte Angebotssystem ProtoQuote. Hier erhält er interaktiv Informationen zu Preisen, Optionen und gegebenenfalls Änderungsvorschläge zur besseren Formbarkeit. Passt alles, fertigt Protomold per CNC-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung die entsprechenden Formen, anstelle von Stahl allerdings aus einer speziellen Aluminiumlegierung.
Aufgrund der Standardisierung und Automatisierung ließen sich Spritzgussteile auf diese Weise schnell und preiswert liefern, betont das Unternehmen. Gegenüber konventionellen Verfahren ließe sich die Vorlaufzeit für das Erstteil typischerweise auf ein Drittel verkürzen. Und je nach Anzahl der produzierten Teile führe das Schnellspritzgießen auch bei bis zu tausendteiligen Serien zu Kostenvorteilen. Die Höhe schwankt aber mit der Stückzahl. Das Protomold-Verfahren eignet sich damit vor allem für drei Einsatzbereiche:
- Fertigung: Rechtfertigt der Bedarf keine teuren Serienformwerkzeuge aus Stahl, kann Protomold mit Hilfe der Aluminiumformen kostengünstiger Produktionsteile liefern, die alle Anforderungen an ein Spritzgussteil erfüllen.
- Prototypenbau: Gegenüber den etablierten Rapid-Prototyping-Verfahren liefert Protomold echte funktionstüchtige Spritzgussteile, die sich nicht nur zur Überprüfung von Form und Passform eignen.
- Bridge-Tooling: Muss der Anwender bei größeren Stückzahlen längere Zeit auf das Serienformwerkzeug warten, bietet Protomold die Möglichkeit, mit bis zu 10 000 Teilen bereits die Pilotproduktion aufzubauen oder die Markterkundung zu starten.
Voraussetzung ist in allen Fällen, dass sich das Werkzeug des gewünschten Bauteils fräsen lässt. Im Idealfall ist das Spritzgussteil zudem mit möglichst wenigen Hinterschneidungen konstruiert. Die Erfahrung von Proto Labs zeigt, dass sich viele Teile, an denen Hinterschneidungen scheinbar nötig sind, problemlos optimieren lassen – also auf Hinterschneidungen verzichtet werden kann. Hinsichtlich der CAD-Daten lassen sich die gängigen Formate einlesen: Neben IGES-, STEP-, Parasolid- und ACIS-Daten auch die der Programme SolidWorks, ProEngineer und AutoCAD.
GE Healthcare konnte mit dem Schnellspritzgießservice von Protomold die äußeren Stoßleisten seines TruSat-Pulsoximeters herstellen. Innerhalb von zehn Tagen ließen sich so drei Prototypchargen evaluieren – erheblich schneller als mit Hilfe herkömmlicher Spritzgießverfahren. Bis zur Fertigstellung der Stahlproduktionsformen wurden per Schnellspritzgießen rund 500 Teile hergestellt. Auf diese Weise konnte GE Healthcare entsprechend der Nachfrage das Produkt schnell auf den Markt bringen.
Dass die gängigen Rapid-Prototyping-Verfahren nicht immer ausreichen, erkannte auch American Medical Systems (AMS). Das Unternehmen muss in der Lage sein, Prototypen herzustellen, die bezüglich Aussehen und Funktion dem Endprodukt entsprechen. RP-Bauteile lassen sich zwar über Nacht fertigen, aber sie bieten nicht die benötigte Materialstärke für Funktionsprüfungen. Sechs bis acht Wochen, um ein normales Spritzgießteil zu fertigen, stehen aber auch nicht zur Verfügung. Durch Nutzung des Schnellspritzgieß-Services von Protomold kann man nun 1000 Teile in kurzer Zeit herstellen – in Produktionsqualität.
Die irische Stokes Bio Ltd. setzte das Protomold-Verfahren ein, um voll funktionsfähige Prototypen einer Polycarbonatschale zu erhalten. Das Unternehmen entwickelte ein Mikrofluidsystem. Ein wichtiger Baustein solcher Systeme ist die eigentliche Mikrofluidkarte – eine Platte mit 48 FEP-Polymer-Vertiefungen und -Deckeln. Von der Fertigstellung des Designs bis zur Lieferung der Polycarbonat-Spritzgussprototypen dauerte es nur 15 Tage. Nachdem Protomold die CAD-Daten erhalten hatte, empfahl das ProtoQuote-System eine Optimierung des Designs. Nach weiteren Gesprächen erhielt der Dienstleister schließlich den Auftrag zur Lieferung der Prototyp-Komponentensätze. Denn Stokes Bio wusste, dass eine schnelle Verfügbarkeit voll funktionsfähiger Prototypen die Chancen am Markt verbessert. su
Ihr Stichwort
- Rapid Manufacturing
- Spritzgießen
- Prototypen
- Kleinserien
- Markterkundung
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Was leisten additive Fertigungstechnologien heute? Mit der neuen Projektionsmikro-Stereolithografie lassen sich Mikroteile als Prototypen oder Serienteile in höchster Genauigkeit und Präzision fertigen. Dies lohnt sich selbst bei kleinen und mittleren Serien. Mehr erfahren Sie…
Teilen:
