Tipps zur Reduzierung der Spritzgusskosten

Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.


Beim Spritzgießen gibt es viele Kostentreiber. Um die Endkosten Ihrer Projekte zu senken, analysieren wir die wichtigsten Faktoren beim Spritzgießen und fassen einige umsetzbare Designtipps zusammen Teiledesignprozess.

Kostentreiber

Die Hauptkosten beim Spritzgießen sind

  1. Formkosten: Diese werden durch die Formkonstruktion und die Bearbeitungskosten im Formenbau bestimmt.
  2. Materialkosten: Der Materialverbrauch bei der Teileherstellung und der Preis pro Kilogramm bestimmen die Materialkosten.
  3. Produktionskosten: Dies sind die Kosten für den Betrieb der Spritzgussmaschine, die normalerweise durch die Prozesszeit bestimmt werden.

Die Formkosten sind beim Start konstant, sie werden nicht von der Gesamtzahl der fertig hergestellten Teile beeinflusst, während die Materialkosten und Produktionskosten vom Produktionsvolumen abhängen. Bei einer Kleinserienproduktion im Bereich von 1.000 bis 10.000 Einheiten haben die Formkosten mit etwa 50–701 TP2T einen großen Einfluss auf die Gesamtkosten. Es lohnt sich also, Ihr Teiledesign zu ändern, um den Herstellungsprozess zu vereinfachen und die Gesamtkosten zu senken. Bei einer Massenproduktion im Bereich von 10.000 bis 100.000 Einheiten werden die Material- und Produktionskosten den Hauptbeitrag zu den Gesamtkosten leisten. In diesem Fall sollten Ihre Konstruktionsbemühungen sowohl das Volumenteil als auch die Formzykluszeit minimieren.

Kosten minimieren

Bei Runsom sammeln wir Designtipps zur Minimierung der Gesamtkosten beim Spritzgießen wie folgt:

  1. Straight-Pull-Form

Alle Seitenaktionskerne und In-Mold-Mechanismen erhöhen die Formkosten von 15% auf 30%. Dies bedeutet, dass zusätzliche Kosten von mindestens 1 TP3T1.000 bis $3.000 für Formwerkzeuge anfallen. Wir empfehlen daher, die Verwendung von Side-Action-Kernen oder anderen Mechanismen zu vermeiden, es sei denn, dies ist erforderlich, um Ihre Produktion im Rahmen des Budgets zu halten.

  1. Unterschnitte vermeiden

Es besteht kein Zweifel, dass Hinterschneidungen erhöht die Kosten der Form und die Komplexität der Bearbeitung, eine geschickte Neukonstruktion sollte jedoch immer Hinterschnitte vermeiden.

  1. Kleinere Formteile

Kleinere Teile werden schneller mit kürzerer Zykluszeit geformt, was die Produktionsleistung erhöht und die Stückkosten der Teile senkt. Darüber hinaus hat es auch geringere Materialkosten und einen niedrigen Formherstellungspreis.

  1. Mehrere Teile passen

Das Einpassen mehrerer Teile in dieselbe Form ist eine gängige Praxis im Spritzgussverfahren. Normalerweise können 6 bis 8 kleine Teile in eine Form passen, dies reduziert die Gesamtproduktionszykluszeit um 80%. Teile mit unterschiedlichen Geometrien können auch in dieselbe Form eingepasst werden, wodurch die Gesamtkosten der Montage reduziert werden.

  1. Vermeiden Sie kleine Details

Kleine Details in Formen erfordern mehr Bearbeitungs- und Endbearbeitungszeit. Besonders für kleinen Text sind manchmal spezielle Bearbeitungstechniken wie Elektroerosionsbearbeitung erforderlich, was zu höheren Werkzeugkosten führt.

  1. Niedrigere Abschlüsse

Oberflächenbehandlungen in der Form sind normalerweise manuelle Operationen erforderlich, dies ist ein teurer Prozess, insbesondere für hochwertige Oberflächenbehandlungen. Wir empfehlen, keine hochwertigen Oberflächenbehandlungen aufzutragen, wenn Ihre Teile nicht für kosmetische Anwendungen bestimmt sind.

  1. Teilevolumen minimieren

Die Reduzierung der Wandstärke ist der beste Weg, um das Teilevolumen zu minimieren. Dadurch wird nicht nur der Materialauftrag reduziert, sondern auch der Spritzgießzyklus beschleunigt. Wenn Sie beispielsweise die Wandstärke von 3 mm auf 2 mm reduzieren, verringert sich die Zykluszeit um 50% auf 70%. Eine dünnere Wand bedeutet, dass Formen schneller gefüllt werden können und die Teile schneller abkühlen und sich verfestigen. Wie wir wissen, wird die Hälfte der Einspritzzykluszeit für den Erstarrungsprozess aufgewendet, sobald die Formmaschine im Leerlauf ist.

Wir müssen auch berücksichtigen, dass eine dünnere Wand die Steifigkeit der Teile verringert, was ihre mechanische Leistung verschlechtert. Daher sollten Rippen an Schlüsselstellen hinzugefügt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen.

  1. Sekundäre Operationen

Bei kleineren Stückzahlen von weniger als 1.000 Teilen ist die Sekundärbearbeitung eine kostengünstige Möglichkeit, Spritzgussteile fertigzustellen. So können Sie beispielsweise nach dem Formen ein Loch bohren, anstatt seitlich wirkende Kerne in Formen zu verwenden.

Beginnen Sie mit dem Spritzgießen

Sobald Ihr Design für den Spritzguss optimiert ist, beginnen wir mit der Spritzgussfertigung Ihres Projekts.

  1. Beginnen Sie mit dem Prototyping

Bevor Sie mit der Herstellung teurer Spritzgussformen beginnen, sollten Sie erstellen und testen ein funktionsfähiger Prototyp Ihres Entwurfs. Dieser Schritt ist für den Start eines erfolgreichen Produkts unerlässlich. Es wird Konstruktionsfehler frühzeitig bei kostengünstigen Änderungen erkennen.

Es gibt 2 Lösungen für das Prototyping:

3d Drucken

CNC-Bearbeitung

Diese Prozesse werden realistische Prototypen für Kunststoffform und -funktion erstellen und dem endgültigen Aussehen der Spritzgussteile ähneln.

  1. Probelauf

Sobald das Design abgeschlossen ist, können wir mit einem kleinen Pilotlauf den Spritzgussprozess starten. Unsere Mindestbestellmenge für Spritzguss beträgt 500 Stück. Für diese Qualität stellen wir die Formen normalerweise aus Aluminium her, Aluminiumformen sind einfach und kostengünstig herzustellen und können mindestens 5.000 Spritzzyklen absolvieren.

In diesem Schritt variieren die Stückkosten zwischen $1 und $5, dies hängt von der Teilegeometrie und den Materialien ab. Unsere typische Lieferzeit beträgt 6 bis 8 Wochen. Wenn Sie nur noch Tausende Teile benötigen, ist dies der letzte Produktionsschritt. Aluminiumformen haben ähnliche physikalische Eigenschaften und Genauigkeit wie Werkzeugstahlformen.

  1. Scale-Produktion

Für die Produktion großer Stückzahlen von 10.000 bis 100.000 Einheiten sind spezielle Formen erforderlich. Diese Formen werden normalerweise CNC-gefräst Werkzeugstahlund hält Millionen von Spritzgießzyklen stand. Darüber hinaus sind sie mit einem Hot-Tip-Anguss und komplexen Kühlkanälen ausgestattet, um das Produktionsvolumen zu maximieren. Aufgrund der Komplexität der Formgestaltung und -herstellung schwanken die typischen Stückkosten zwischen Cent und $ 1, und die Vorlaufzeit beträgt 4 bis 6 Monate.