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Spritzguss-Verfahren und 3D Druck in Kombination miteinander

Ein Großteil der Kunststoffprodukte in Haushalten ist im Spritzguss-Verfahren hergestellt. Das Spritzgießen lohnt sich für Unternehmen am meisten bei der Fertigung von Produkten in hohen Stückzahlen zu geringen Kosten. Bei Kleinserien und bei der Fertigung von Prototypen ist das Spritzgießen aufgrund der hohen Anlaufkosten allerdings keine Option. Hier kommt der 3D Druck ins Spiel. Aufgrund dieser verschiedenen Eigenschaften macht es sich für Unternehmen bezahlt, beide Fertigungstechnologien miteinander zu kombinieren.

Spritzgießen in Kombination mit dem 3D Druck

In einer sich schnell wandelnden Unternehmenslandschaft mit permanenten Veränderungen des Marktes ist es für Unternehmen notwendig, Innovationen schnell zu erschaffen. Zu Innovationen gehören zwei Aspekte: die Entwicklung mit dem Erproben bis zum fertigen Produkt und schließlich die Produktion sowie der Verkauf des Produkts. Während der Entwicklung erfolgt lediglich die Produktion kleiner Auflagen. Nach mehreren Prototypen können größere Auflagen für den Verkauf produziert werden.

Die Herausforderung für Unternehmen ist, beides möglichst kostengünstig zu halten; zum einen die Entwicklung, zum anderen die Massenfertigung für den Verkauf. Eine Kombination des traditionellen Spritzguss-Verfahrens und des 3D Drucks ist hierzu ein guter Ansatz. Ein professioneller 3D Druck Service, der Unternehmen ganzheitlich unterstützt, sollte beide Fertigungstechnologien in seinem Dienstleistungsangebot haben.

Der 3D Druck ist eine Fertigungstechnik, bei der Produkte auf Vorlage von digitalen oder physischen Entwürfen in einem additiven Verfahren – also schichtweise – gefertigt werden. Die dabei angewandten 3D Drucker sind spezielle industrielle Maschinen und in einer komplett anderen Größenordnung einsetzbar als die weitläufig bekannten 3D Drucker für zuhause. Sie sind sogar imstande, Metalle zu verarbeiten. Weil beim 3D Druck die Produkte Schritt für Schritt von unten nach oben gefertigt werden, sind die Anlaufkosten gering. Auch Kleinserien können gefertigt werden. Außerdem erfolgt die Fertigung schnell.

Weil aber der Prozess immer derselbe bleibt, kommt es bei höheren Stückzahlen zu keinen Kosteneinsparungen. Daher wird der 3D Druck als kostengünstigste Methode zur Produktion von Prototypen im Rahmen der Produktentwicklung angewandt. Bei der Fertigung der fertigen Kunststoffprodukte in hohen Stückzahlen zum Verkauf sollte hingegen das Spritzguss-Verfahren zum Einsatz kommen.

Spritzguss für schnelle und kostengünstige Produktionen

Beim Spritzguss werden geeignete Materialien in eine Form gegossen. Diese Form verleiht dem jeweiligen Fertigungsstück seine Gestalt. Das Verfahren kann bei thermoplastischen Materialien, wie z. B. ABS, Polypropylen und Polyethylen, zum Einsatz kommen. Auch einige Silikone eignen sich zur Verarbeitung.

Somit ist das Spritzguss-Verfahren ein grundlegend anderes als der 3D Druck. Es wird nicht auf Vorlage Schicht für Schicht angefertigt, sondern gegossen. Im Gegensatz zum 3D Druck, bei dem digitale Dateien als Vorlage reichen, ist für das Spritzguss-Verfahren zur Fertigung die individuelle Form notwendig, in die der Kunststoff gegossen wird.

Eine solche Form muss bestimmte Eigenschaften erfüllen, um sich für das Verfahren zu eignen, und wird dementsprechend vom Dienstleister erstellt. Diese Fertigung kann hohe vier- bis sechsstellige Beträge kosten, weswegen sich das Spritzguss-Verfahren nur ab höheren Stückzahlen eignet. Wenig verwunderlich ist es also, dass Großunternehmen wie BMW bei bestimmten Auflagen von mehreren 1.000 Stück immer noch das 3D Druckverfahren nutzen.

Allerdings werden mittlerweile Methoden entwickelt, die auch das Spritzguss-Verfahren in geringeren Auflagen attraktiver machen. Der Schlüssel zur Kostensenkung ist der 3D Druck höchstselbst. Indem nämlich die aufwendigen und individuellen Formen im 3D Druckverfahren gefertigt werden, lassen sich die Kosten für die Sonderanfertigung senken. Somit profitiert der Spritzguss direkt von dem 3D Druck.

Alles in allem sind es zwei Fertigungstechnologien, die sich in vielerlei Hinsicht gut ergänzen. Unternehmen, die Produkte aus Kunststoffen fertigen lassen möchten, können durch das Prototyping und Kleinserien aus dem 3D Druck sowie große Serien durch Spritzguss eine gute Kombination erzielen, die eine Kostensenkung ermöglicht.

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