Wenn eine Form für die Kleinserienfertigung sinnvoll ist

Die Entscheidung, ob und wann in Produktionswerkzeuge investiert werden soll, ist keine einfache Angelegenheit. Da sind zunächst einmal die Anschaffungskosten, die in manchen Fällen die eines Luxus-Sportwagens übersteigen können. Hinzu kommen die monatelange Wartezeit, das Risiko nachgelagerter Konstruktionsänderungen, die damit verbundenen Nacharbeitskosten (sofern Nacharbeit überhaupt möglich ist) und die Möglichkeit, dass Sie zumindest kurzfristig mehr Teile bestellen müssen, als aktuell benötigt werden. Außerdem, was ist, wenn sich das Produkt nicht verkauft?

Natürlich reduziert ein gut durchdachter Prototyping-Prozess viele dieser Bedenken, aber Sie werden sich immer noch mit unbeständigen Marktanforderungen und der Möglichkeit übersteigender Lagerbestände herumschlagen müssen – ganz zu schweigen davon, Geld für ein Tool mit einem fragwürdigen ROI zu binden . Viele entscheiden sich möglicherweise dafür, bei der bewährten Prototypform zu bleiben, die höheren Kosten pro Teil zu verschlingen und das Werkzeug weiter als wünschenswert zu treiben, um die Entscheidung für die Produktionsform zu verzögern.

Ganz gleich, ob Sie die Marktnachfrage testen oder Brückenwerkzeuge benötigen, während Sie auf eine Produktionsform warten, On-Demand-Fertigung bietet dies eine kostengünstige Lösung für kleine Stückzahlen von Produktionsteilen.

Es gibt eine andere Option bei Protolabs. Es heißt on-demand-Fertigung , und es überspannt den Zaun für Spritzgusskunden, die noch nicht bereit sind, den Abzug einer Produktionsform zu betätigen (und dies möglicherweise nie tun müssen), aber über das Prototyping hinaus einen stetigen Bedarf an Kleinserienproduktion haben. Es bietet eine langfristige Spritzgussoption mit wesentlich geringeren Betriebskosten. Das Risiko sinkt und die Flexibilität steigt.

Stellen Sie sich bei der Entscheidung, ob eine On-Demand-Fertigungsoption für das Formen die richtige ist, die folgenden qualifizierenden Fragen:

• Design: Gibt es unterschiedliche Anforderungen an das Teiledesign für die Kleinserienproduktion, und wenn ja, was muss ich wissen?
• Produktlebensdauer: Was ist mein voraussichtlicher Produktzyklus und Teilevolumen?
• Kosten: Bezahle ich mehr für On-Demand-Werkzeuge als für Prototypen und wie wirkt sich dies auf den Stückpreis aus?
• Inspektionsberichte: Unterliegen meine Teile Inspektionsanforderungen und welcher Dokumentationsgrad ist erforderlich?

Die automatisierte Designanalyse von Protolabs identifiziert alle schwierig herzustellenden Merkmale und gibt Feedback, wie Sie Ihr Design für die Produktion verbessern können .

Design:Kleinere Einschränkungen, die zu berücksichtigen sind

Da von On-Demand-Formen erwartet wird, dass sie länger halten als Prototypenformen, werden die üblichen Regeln des Spritzgussdesigns etwas strenger durchgesetzt, wobei die Lebensdauerproduktion normalerweise weit über 2.000 Schuss liegt.

Im Vergleich dazu ist eine On-Demand-Form lebenslang garantiert. Solange es mindestens alle drei Jahre verwendet wird, bleibt es verfügbar und kann sogar ohne zusätzliche Kosten repariert oder ersetzt werden. Im Gegenzug empfiehlt Protolabs jedoch die Einhaltung der folgenden Richtlinien bei der Konstruktion von Teilen für On-Demand-Formen.

Kleine oder filigrane Teilemerkmale mögen in Prototypenmengen in Ordnung sein, sind aber bei höheren Stückzahlen und wiederholter Verwendung anfälliger für Fehler, insbesondere wenn man bedenkt, dass On-Demand-Formen gelegentlich Familienformen sind, die bis zu acht Teile pro Schuss produzieren können. Einfach ausgedrückt:Formen müssen robuster werden, wenn die Stückzahlen steigen.

In ähnlicher Weise verursachen Dinge wie schmale Schlitze, Ausrundungen in der Nähe von Abschlüssen, zu dicke oder dünne Querschnitte und scharfe Bereiche in der Form Probleme, die bei der Herstellung einer Handvoll Teile beherrschbar sind, bei größeren Teilemengen jedoch schwieriger zu handhaben sind. Achten Sie genau auf die Design for Manufacturability (DFM)-Analyse, die Ihrem Angebot beiliegt, und stellen Sie sicher, dass Sie alle Problembereiche ansprechen, bevor Sie mit einer On-Demand-Formenbestellung fortfahren.

Auch ein ausreichender Tiefgang ist entscheidend. Ein nicht optimaler Teileauswurf und manuelles Entfernen von Teilen ist bei einem Prototypenauftrag keine große Sache, aber „klebrige“ Formen verlängern die Produktionszeit beim Formen Tausender von Teilen. Vertikale Flächen sollten mindestens 1 Grad haben, mit zusätzlichen 2 Grad über die Empfehlungen von Protolabs für den Entformungswinkel für Prototypen hinaus. Das Design von Absperrungen und Kernstiften ist bei On-Demand-Formen ebenfalls kritischer – wenden Sie sich in diesen Fällen an Ihren Protolabs-Anwendungsingenieur, um Hilfe bei der Konstruktion zu erhalten.

Abgesehen von diesen Einschränkungen hat sich sonst wenig geändert. Die meisten Protolabs-Formen werden immer noch aus Aluminium hergestellt. Die Teiletoleranz bleibt die gleiche wie bei Prototyp- und On-Demand-Formen (+/-0,003 Zoll plus ≥0,002 Zoll/Zoll), ebenso wie die Auswahl an Materialien. Die gleichen Oberflächenbeschaffenheits- und Texturierungsoptionen sind weiterhin verfügbar. Und Hinterschneidungen, Wandstärken, Eckenradien – alles sollte nach wie vor eingehalten werden.

Produktlebensdauer:Hilfe bei geringem Volumen beim Hochfahren der Produktion

Dennoch sollten Sie das Formen von Prototypen nutzen, wenn Sie Designs erproben, und müssen die Anfangsinvestitionen minimieren. On-Demand-Formen eignen sich am besten, wenn Sie in der Produktentwicklung weiter fortgeschritten sind oder Brückenwerkzeuge für Endverbrauchsteile zu möglichst geringen Kosten benötigen, wenn Sie das volle Produktionsvolumen erreichen. Und wenn Sie diese Volumina nie erreichen, ist das auch in Ordnung. Es ist Ihre Form, Protolabs wartet sie für Sie und liefert Teile schnell, wenn Sie sie brauchen – eine Produktionsoption für geringe Stückzahlen, die das potenzielle Risiko einer Nachfragevolatilität mildert, die mit herkömmlichem Formen verbunden ist.

Unser Messlabor verfügt über 3D-Scanner, die eine 360-Grad-Ansicht des endgültigen Teils erstellen und es mit dem Original vergleichen CAD-Datei zur Überprüfung der Maßanforderungen.

Kosten:Zu berücksichtigende Endergebnisse

Ja, je nach Teilekomplexität und Anzahl der Kavitäten (bis zu acht) werden die Dinge im Vorfeld etwas teurer, aber immer noch nicht annähernd die Investition, die Sie sonst für Produktionsteile tätigen müssten. Die gute Nachricht ist, dass der Preis pro Stück bei On-Demand-Formen im Vergleich zu Prototypenformen oft erheblich niedriger ist, selbst wenn Sie alle ein bis zwei Wochen kleine Mengen bestellen möchten. Die andere gute Nachricht ist, dass Sie, wenn Sie unentschlossen sind, mit einer Prototypform fortfahren können, und wenn Sie feststellen, dass das Teiledesign stabil ist und die Stückzahlen dies rechtfertigen, können Sie auf eine On-Demand-Form upgraden und nur die Differenz bezahlen zwischen den verschiedenen Formenangeboten.

Qualitätsdokumentation:Anforderungen an Inspektionsberichte abdecken

Hier ist ein weiteres großes Stück des Spritzguss-Puzzles. Immer mehr Unternehmen, insbesondere in der Automobil-, Medizin- und Luft- und Raumfahrtindustrie, verlangen verschiedene Ebenen der Qualitätsdokumentation, einschließlich Materialzertifizierungen und Inspektionsberichte . Daher bietet Protolabs mehrere Möglichkeiten, diese Inspektionsanforderungen mit der On-Demand-Fertigungsoption zu erfüllen:

• Ein Qualitätsprüfbericht wird ohne zusätzliche Kosten angeboten. Es deckt 3 Ebene-zu-Ebene- oder OD-Messungen (Außendurchmesser) ab und ist automatisch bei allen On-Demand-Bestellungen (und Prototypenbestellungen auf Anfrage) enthalten.
• Der digitale Inspektionsbericht von Protolabs verwendet einen automatisierten Hochgeschwindigkeits-3D-Scanner, um bis zu 12 Messungen zu überprüfen, wie z. B. AD/ID (Außen- und Innendurchmesser) Ebene-zu-Ebene und Lochpositionen. Es fällt eine zusätzliche Gebühr an, aber ein Rabatt ist verfügbar, wenn Ihre CAD-Datei Product Manufacturing Information (PMI)-Daten enthält.
• Der herkömmliche Inspektionsbericht unterstützt die größte Vielfalt sowie eine unbegrenzte Anzahl von Messungen, ist aber die teuerste Inspektionsoption und kann bis zu fünf Tage Vorlaufzeit für On-Demand-Produkte hinzufügen. Für diejenigen, die äußerst gründliche Inspektionsanforderungen haben, funktionieren herkömmliche Inspektionen gut und erfüllen die meisten Anforderungen der Erstmusterprüfung (FAI).

Viele Kunden von Protolabs haben festgestellt, dass die On-Demand-Fertigung hervorragend für ihre Post-Prototyping-Anforderungen geeignet ist. Sie müssen nicht viel Geld im Voraus investieren, die Teilekosten sind viel niedriger und Sie können Teile innerhalb weniger Tage in Ihren Händen halten. Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihr Projekt ein guter Kandidat sein könnte, zögern Sie nicht, Ihre CAD-Datei hochzuladen.