Spritzguss vs. 3D-Druck:Was soll man wählen?

Spritzguss und 3D-Druck sind die beiden am weitesten verbreiteten Fertigungstechnologien zur Herstellung von Kunststoffteilen. Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick und Vergleich beider Technologien und listet mehrere Faktoren auf, die bei der Auswahl der besten Technologie für Ihr Projekt berücksichtigt werden müssen.

Was ist der Unterschied zwischen 3D-Druck und Spritzguss?

3D-Druck

3D-Druck ist additive Fertigung, das heißt, das Ausgangsmaterial wird Schicht für Schicht aufgebaut. Beim 3D-Druck werden dreidimensionale Objekte erstellt, indem ein virtuelles Computerdesign gelesen und unter Verwendung von Materialfäden oder -pulvern in ein greifbares Teil reproduziert wird.

Spritzguss

Beim Spritzgießen werden Formen verwendet. Zuerst wird die Rückseite eines Objekts aus einem Material (z. B. Aluminium, Werkzeugstahl) bearbeitet, das sicher mit dem geschmolzenen Baumaterial (dem Material, aus dem das fertige Objekt besteht) umgehen kann. Dann wird das geschmolzene Baumaterial in die Form gegossen. Sobald das Material in der Form abgekühlt ist, ist das Teil fertig.

Wie wähle ich:Spritzguss oder 3D-Druck?

Wenn es um die Auswahl von Spritzguss oder 3D-Druck für die Produktion geht, sind die folgenden Hauptfaktoren zu berücksichtigen.

Chargengröße

Die Anzahl der benötigten Teile ist ein Schlüsselfaktor bei der Entscheidung für das Verfahren. Spritzguss ist bekannt für seine Effektivität bei Produktionsläufen mit hohen Stückzahlen (mehr als 1000 Teile pro Lauf). Für kleine Mengen (unter 10) ist der 3D-Druck geeigneter und billiger. Für einfache 3D-Druckverfahren wie FDM oder SLS, die mit erschwinglichen Kunststoffen wie ABS, PC, Nylon, Einzelteilen oder kleinen Mengen (identisch und nicht identisch) verwendet werden, ist der 3D-Druck zweifellos die Option. MJF ist auch eine weitere praktikable Option für mittlere Mengen (10-1000) und weit verbreitet.

Schlussfolgerung: Spritzguss ist eine perfekte Option für die Massenproduktion, während für kleine Stückzahlen der 3D-Druck verwendet wird.

Designkomplexität

Ein Spritzgussverfahren erfordert den Bau einer Form (umgekehrt zum Teil) gemäß dem erforderlichen Teildesign. Das Entwerfen eines CAD-Modells für den Spritzguss ist nicht einfach, da viele Überlegungen angestellt werden müssen. Beispielsweise erschweren rechte Winkel im Teiledesign das Entformen und auch empfindliche Stellen müssen mit größter Sorgfalt behandelt werden. Wohingegen der 3D-Druck das Erreichen komplexer Designs auszeichnet. Egal wie komplex das Design ist, der 3D-Druck macht es mit minimalem Aufwand möglich.

Fazit: Prüfen Sie, ob Ihr Design im Spritzguss herstellbar ist, wenn nicht – sollte es angepasst werden, andernfalls gehen Sie zum 3D-Druck.

Bearbeitungszeit

Das Spritzgießen erfordert längere Durchlaufzeiten, da es die Analyse des Designs und den Bau der perfekten Form gemäß dem Design beinhaltet (10-20 Tage). Die Durchlaufzeiten für den 3D-Druck sind im Vergleich zum Spritzguss sehr kurz. Sie können Ihre 3D-Druckbestellung bei Xometry in nur 3 Tagen geliefert bekommen.

Fazit: Wenn Sie das Teil sofort benötigen, entscheiden Sie sich für den 3D-Druck.

Anpassung

Sobald die Form für den Spritzguss gebaut ist, kostet es viel Geld und Zeit, sie neu zu konstruieren. Wenn es um die Anpassung von Teilen oder Änderungen am bestehenden Design geht, wird das Spritzgießen nicht empfohlen. Was auch immer Sie aus der Form bekommen, ist das letzte Teil und es ist sehr komplex, es zu modifizieren. Auf der anderen Seite bietet der 3D-Druck viel Spielraum für individuelle Anpassungen und es genügt eine modifizierte oder angepasste CAD-Datei. Daher ist es gut für Prototypen, Teststücke.

Fazit: 3D-Druck wird für Prototyping und Anpassung empfohlen.

Materialstärke

Durch Spritzgießen hergestellte Teile bestehen aus einer einzigen gegossenen Schicht, die der Form Festigkeit verleiht, da es keine Risse oder Schwachstellen gibt. Während beim 3D-Druck das Teil Schicht für Schicht hergestellt wird, was sich auf seine Gesamtfestigkeit auswirkt. Beim 3D-Druck können während der Herstellung sichtbare Grate und Strukturfehler entstehen, die beim Kunststoffspritzguss normalerweise nicht auftreten.

Fazit: Wenn die Materialfestigkeit im Vordergrund steht, entscheiden Sie sich für Spritzguss.

Oberflächenbeschaffenheit

Obwohl die Schichten des 3D-Drucks klein und eng beieinander liegen, sind sie dennoch wahrnehmbar. Dies erzeugt eine geriffelte Oberfläche auf fertigen Objekten, egal wie fein das Schichtdetail ist. Dies stellt ein Problem dar, wenn Sie Objekte herstellen möchten, die an anderen Objekten reiben, z. B. Maschinenteile, die sich berühren und bewegen. In solchen Fällen ist eine Nachbearbeitung zum Glätten erforderlich und es ist ein zusätzlicher Schritt.

Im Vergleich dazu gibt es beim Spritzgießen kein Aufhebens um Grate und Schichten, da das Material in einer einzigen Schicht gegossen wird und eine nahezu gleichmäßige und glatte Oberfläche hat. Darüber hinaus können Spritzgussteile effektiv nachbearbeitet werden.

Schlussfolgerung: Spritzguss wird im Hinblick auf eine gute Oberflächenbeschaffenheit bevorzugt.

Materialverschwendung

Da beim Spritzgießen Material in beliebiger Menge in die Form gegossen wird, wird genau so viel Material verbraucht, wie für jedes Design benötigt wird. Das macht es zu einer sehr effizienten Möglichkeit, Objekte in Massenproduktion herzustellen, ohne sich Gedanken über Verschwendung machen zu müssen. Andererseits gehen bei einigen 3D-Drucktechnologien einige Materialien beim Aufbau der Stützstrukturen verloren, und obwohl das Materialpulver wiederverwendet werden kann, kann dies nur wenige Male erfolgen, ohne dass sich die Materialeigenschaften ändern.

Schlussfolgerung: Der 3D-Druck erzeugt wenig Abfall wie Stützstrukturen, fehlerhafte Drucke, die während der Nachbearbeitung entfernt werden müssen, aber wenn er zur Herstellung einer einzelnen Einheit oder einer kleinen Charge verwendet wird, ist der Abfall nicht so wichtig, während der Abfall bei großen Chargen nicht so wichtig ist ist wichtig. Wenn Sie also eine große Charge haben möchten, ist es gut, sich für das Spritzgießen zu entscheiden, da es keine Materialverschwendung gibt.

Zusammenfassung

In der Fertigungswelt herrscht ein allgemeines Missverständnis, dass der 3D-Druck den Spritzguss ersetzen und in jeder Hinsicht ein eigenständiger Gewinner sein kann. Beide Technologien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wir bei Xometry bieten sowohl Spritzguss- als auch 3D-Druckservices mit engagierten Teams, die daran arbeiten, Sie zu unterstützen. Laden Sie Ihre Entwürfe hoch, um ein Angebot für Ihr Projekt zu erhalten.