Verzicht auf teures Serienwerkzeug

Immer kürzere Entwicklungszeiten, Produktionskosten-Einsparung bei dennoch verbesserter Produktqualität – diesen Anforderungen müssen Hersteller heute branchenweit gerecht werden. Mit dem so genannten Rapid-Prototyping-Verfahren werden Computer-Designdaten direkt in reale dreidimensionale Modelle umgesetzt und verkürzen damit wesentlich den Entwicklungsprozess. Dies genügt jedoch oft nicht. Auch die ersten Serienteile werden schnell benötigt, und die Zeit für den Bau konventioneller Spritzgusswerkzeuge schmerzt. Als deutscher Prototypenbauer und Entwicklungspartner verschiedener Industriekunden hat sich die Schneider Prototyping GmbH aus Bad Kreuznach im Prototypenbau bewährt. Seit ihrer Gründung 1991 eher für die Herstellung komplexer Prototypen bekannt, verstärkt man nun im Zuge der Internationalisierung den Ausbau des Kleinseriensegments.

Die Nachfrage bei einer Neuentwicklung ist im Vorfeld nur schwer vorhersehbar. Oftmals sind die benötigten Stückzahlen einzelner Serien so gering, dass sich die Investition in ein teures Spritzguss- oder Druckguss-Serienwerkzeug nicht lohnt. Oder es wird ein schneller Serienanlauf geplant, manchmal auch als Vorab-Testserie, lange bevor die endgültige Serienproduktion steht. Als Konsequenz greifen dann viele Entwickler auf Fräs- oder Tiefzieh-Teile zurück, die nicht nur erhöhte Montagekosten bedeuten, sondern auch die Gestaltungsfreiheit des Designs einschränken.

Gerade bei teuren Medizingeräten lohnt sich die Investition in aufwendige und teure Serienwerkzeuge selten. Mit dem Prototypenbau und Kleinserien von Spritzgussgeometrien bei sehr geringem Werkzeuginvest kann das Risiko einer Fehlinvestition minimiert werden. Durch den Einsatz von Kleinserienverfahren verringert sich das Risiko, da teure Serienwerkzeug-Investitionen verschoben werden können.

So können durch verschiedene Gießverfahren günstig Gehäuseteile gegossen werden. Beim Niederdruck-Spritzgießen, auch als RIM-Verfahren (Reaction Injection Moulding) bekannt, wird eine feste Form mittels einer entsprechenden Dosieranlage unter einem Druck von etwa 2 bis 4 bar mit einem Polyurethan gefüllt. Die Polymerisation erfolgt direkt im Werkzeug. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass man keine Gießmaschine benötigt, deshalb ist die Größe der herstellbaren Teile nicht beschränkt. Besonders hervorzuheben sind die hohen Werkzeug-Standzeiten von einigen hundert Teilen und die gute Oberflächenbeschaffenheit der Teile. Auch Stückzahlen von mehr als 100 Stück können sehr schnell im RIM-Verfahren gefertigt werden, daher eignet es sich gut für die Herstellung von Kleinserien.

Mit dem Niederdruckspritzgießen sind Prototypenteile herstellbar, die dem späteren Serienteil in Detailgenauigkeit, Wandstärke und erreichbarer Oberfläche im Wesentlichen entsprechen. Werden Prototypen in größerer Stückzahl, im Serienmaterial, mit hoher Maßgenauigkeit gefordert, kommen die Vorteile des Prototypen-Spritzgusses zum Tragen. Auf Grundlage von CAD-Daten werden die hierfür nötigen Werkzeuge im firmeneigenen Werkzeugbau konstruiert und gefertigt. Dadurch ist ein schnelles Reagieren auf Kunden-Anforderungen möglich. su