Wer bei immer kürzeren Entwicklungszeiten sowohl Qualität wie Produktionskosten im Griff behalten will, kann die Investition in ein teures Spritzguss-Werkzeug zunächst verschieben. Das Niederdruck-Spritzgießen eignet sich mit günstigeren Werkzeugen auch für Kleinserien.
Mit dem Scanner In-Eos aus dem In-Lab-Systembaukasten der Bensheimer Sirona Dental Systems GmbH können Zahntechniker schnell Daten von Einzelzahn- oder Ganzkiefermodellen erfassen. Zahnersatz entsteht so per CAD/CAM-Technologie innerhalb kurzer Zeit. Der Faktor Zeit spielte aber auch bei der Entwicklung des Scanners selbst eine große Rolle. Um erste Prototypen zu erhalten, wandte sich Sirona an die Schneider Prototyping GmbH in Bad Kreuznach, die sowohl Metall- als auch Kunststoff-Prototypen fertigt.
Für den Scanner sollten zunächst 20 Gehäuse-Prototypen gefertigt, bearbeitet, lackiert und bedruckt werden. Zum Einsatz kam das Niederdruck-Spritzgießen, auch als RIM-Verfahren (Reaction Injection Moulding) bekannt. Dabei wird eine feste Form mittels einer entsprechenden Dosieranlage unter einem Druck von etwa 2 bis 4 bar mit Polyurethan gefüllt, die Polymerisation erfolgt direkt im Werkzeug. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass man keine Spritzgießmaschine benötigt und das Werkzeug preiswert ist.
Per Niederdruck-Spritzgießen entstehen so Prototypenteile, die dem späteren Serienteil in Detailgenauigkeit, Wandstärke und erreichbarer Oberfläche im Wesentlichen entsprechen. Das Verfahren eignet sich aber auch für den schnellen Serienanlauf und die Fertigung von Kleinserien. Insbesondere einige hundert Stück lassen sich so schnell produzieren, und aufgrund der hohen Werkzeug-Standzeiten liegen die Kosten selbst bei bis zu 1000 Stück pro Jahr oft niedriger als bei alternativen Fertigungsverfahren.
Sirona konnte über das Niederdruck-Spritzgießen vor allem die Änderungskosten reduzieren. In enger Zusammenarbeit mit Schneider verbesserten die Entwickler bereits während der Vorentwicklung ihre Konstruktion. Außerdem mussten die Bensheimer nicht in ein teures Spritzguss-Werkzeug investieren und konnten zunächst abwarten, wie sich das Gerät am Markt bewährt.
Es folgte dann ein Auftrag für weitere Muster, die von den Dentalspezialisten für eine Messe benötigt wurden. Die Vorstellung dort war solch ein Erfolg, dass die ursprünglich vorgesehene Fertigung von 200 Scannern pro Jahr nicht ausreichte. Da sich das RIM-Verfahren eben auch für Kleinserien eignet, baute Schneider innerhalb einer Woche ein zweites Werkzeug, um danach im 3-Schicht-Betrieb mehr als 2000 Teile zu gießen und inklusive Finish, Lackierung und Tampon- Bedruckung auszuliefern. Derartige Sonderprojekte werden von der Schneider Produktionsgesellschaft übernommen.
Insbesondere im Bereich der Medizintechnik lassen sich per RIM-Verfahren Produkte effizienter und kostengünstiger entwickeln. In der Planungsphase können die Eigenschaften zukünftiger Produkte schnell überprüft und Konstruktions- und Designfehler frühzeitig korrigiert werden, da sich die CAD-Daten direkt in reale Modelle umsetzen lassen.
Martina Mussel Mitarbeiterin bei Schneider Prototyping in Bad Kreuznach
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