Prototypenproduktion beschleunigen mit Rapid Tooling für Spritzgussteile

Bei Bedarf von Hunderttausenden Kunststoffteilen ist Spritzguss oft die beste Option. Zwar sind Einrichtkosten hoch, aber Material- und Betriebskosten niedrig – große Volumen einfach und erschwinglich.

Kleinserienfertigung ist anders. Metallwerkzeuge sind teuer – wirtschaftlich selten tragbar für kleine Stückzahlen per Spritzguss. Bei nur Zehner- bis Hundertstückzahlen oft besser: 3D-Druck oder andere Prozesse mit niedrigen Einrichtkosten.

Mit Rapid Tooling jedoch lässt sich ein Kompromiss finden. Zwar sind Formen immer relativ teuer, doch Rapid-Prototyping-Techniken wie 3D-Druck oder CNC-Bearbeitung senken deren Kosten drastisch. So werden Kunststoffprototypen oder Kleinserien ohne Geldverschwendung möglich.

Dieser Artikel erklärt, wie Rapid Tooling funktioniert und wie seine Kernvorteile über RapidDirect nutzbar sind.

Was ist Rapid Tooling?

Wie der Name sagt: Rapid Tooling fertigt Werkzeuge mittels Rapid-Prototyping-Techniken – additive Fertigung oder CNC-Bearbeitung. Dies kann die Form selbst umfassen – direktes Rapid Tooling – oder die Fertigung eines Meistermodells, um das herum eine Form geformt wird. Letzteres: indirektes Rapid Tooling.

Rapid Tooling ist extrem nützlich, da es zwei Prototypenarten ermöglicht: einen Formprototyp und, damit, multiple Spritzguss-Teilprototypen. Selbst kleine Endserien bei minimalen Qualitätsanforderungen sind möglich.

Die Fähigkeit, Spritzguss-Teile zu prototypen, kann die F&E eines Unternehmens enorm voranbringen – Ingenieure sehen, wie Designs in der Realität performen. Im Gegensatz zu 3D-gedruckten Prototypen, die nicht voll repräsentativ für End-Spritzgussteile sind, sind gegossene Prototypen dem Endprodukt hochgradig ähnlich.

(Bild von Apt-mold)

Vorteile von Rapid Tooling für Spritzguss

Repräsentativere Prototypen

Der vielleicht größte Vorteil: Rapid Tooling produziert repräsentative Spritzguss-Prototypen. Da im Spritzgussverfahren gefertigt, sind sie dem Endteil virtuell identisch oder sehr ähnlich.

Diese höhere Repräsentanz ist aus mehreren Gründen wertvoll.

Erstens: Hersteller prüft, wie gut das Design per Spritzguss realisierbar ist. (Treten Fehler auf, kann das Design überarbeitet werden.) Zweitens: Gegossene Prototypen können physikalisch getestet werden – klareres Bild der Teileleistung.

Verbesserte F&E

Ein Prototyp eines Spritzguss-Teils erlaubt Ingenieuren, das Teiledesign während der Entwicklung massiv zu verbessern – der physische Prototyp kann evaluiert, verfeinert, bei Bedarf neu entwickelt werden.

Kosteneinsparungen

Werkzeugbau ist teuer – daher meist nur bei Massenfertigung gerechtfertigt. Ein Standardwerkzeug nur für Prototyping – dann zweites für Produktion – wäre gigantischer Aufwand.

Rapid Tooling erzielt Kosteneinsparungen bis zu 95 % beim Werkzeug.

Das erleichtert Investitionen in gegossene Prototypen oder sogar Endserienteile. Nicht so billig wie 3D-Druck-Prototypen, aber Vorteile können den kleinen finanziellen Vorteil des 3D-Drucks überwiegen.

Verkürzte Lieferzeiten

Wie der Name sagt: Rapid Tooling ermöglicht Werkzeugfertigung in sehr kurzer Zeit – der Großteil wird computergestützt erledigt.

Das verkürzt Lieferzeiten für Werkzeug und gegossene Prototypen – Prozess machbar für Unternehmen mit engen Deadlines.

Brückenproduktion (Bridge Production)

Nach Fertigung und Test des Prototypenwerkzeugs wird die Entwicklung von Serienwerkzeug für Endteile deutlich simpler. Der Übergang vom Prototyping zur Produktion ist glatter, wenn Prototyping dieselben Prozesse nutzt wie Produktion.