Bestehenden Spritzgusswerkzeug modifizieren oder neu bauen? Ein praktischer Leitfaden

Veröffentlicht am 31. Mai 2022

Ursprünglich veröffentlicht auf fastradius.com am 31. Mai 2022

Spritzgießen bleibt die führende Massenproduktionsmethode für große Volumen identischer Kunststoffteile. Während die vorlaufenden Werkzeugkosten signifikant sein können, fällt der Stückpreis mit steigendem Volumen drastisch, oft erreichend die niedrigstmöglichen Kosten am Markt.

Ein komplettes Spritzgusswerkzeugsystem besteht aus einem Werkzeugbasis und einem oder mehreren Kern-Kavität-Einsatzsätzen. Der Begriff „Werkzeug“ wird häufig verwendet, um das Kern-Kavität-Paar zu beschreiben, das das Teil tatsächlich formt.

Für Produkte bereits in Produktion können bestehende Werkzeuge für neue Läufe wiederverwendet werden, was Stückkosten niedrig hält. Ein gut designtes, beschichtetes Werkzeug kann bis zu einer Million Schüsse vor Wartung standhalten.

Wenn Sie jedoch das Design ändern, das Material wechseln oder das Teil vergrößern/verkleinern müssen, ist das Originalwerkzeug möglicherweise nicht mehr geeignet. Statt sofort ein brandneues Werkzeug zu wählen, prüfen Sie, ob eine gezielte Modifikation Ihre Bedürfnisse erfüllen könnte.

Kostet ein neues Spritzgusswerkzeug mehr als die Modifikation eines bestehenden?

In vielen Fällen können sowohl neue als auch modifizierte Werkzeuge das gewünschte Ergebnis erzielen, aber der Kosten eines brandneuen Werkzeugs ist typischerweise höher. Einfaches Werkzeug für Low-Volume-Läufe kann 2.000 bis 5.000 $ kosten, während Vollskalenproduktion eines komplexen Teils Zehntausende Dollar kosten kann – oder sogar 100.000 $ übersteigen – abhängig von Größe, Komplexität, Kavitätenzahl und Werkzeugmaterial.

Signifikante Designänderungen sind teuer wegen hoher Werkzeugkosten und langer Lieferzeiten. Sie müssen möglicherweise Tausende Dollar bei jeder Designänderung investieren und 5 bis 7 Wochen (oder länger für komplexe Systeme) auf das neue Werkzeug warten, was Umsatz und Kundenzufriedenheit beeinträchtigen kann.

Angesichts dieser Constraints kann die Modifikation eines bestehenden Werkzeugs oft sowohl Zeit als auch Geld sparen.

Wann sollten Sie ein bestehendes Spritzgusswerkzeug modifizieren?

Neues Werkzeug von Grund auf zu erstellen ist kostspielig und zeitaufwändig. In vielen Szenarien können Sie jedoch ein bestehendes Werkzeug anpassen:

• Größe, Form oder Wanddicke des Endprodukts erhöhen. Während Hinzufügen von Metall im Inneren teuer sein kann, können Sie auch internes Metall reduzieren, um das Teil zu vergrößern oder Wände zu verdicken. Eine Moldflow-Analyse sollte durchgeführt werden, um Einfallstellen-Risiko zu bewerten.
• Ein kleines Teil oder Feature hinzufügen. Wenn Platz erlaubt und Einsätze gut designed sind, kann ein minor Feature ohne komplettes Redesign integriert werden.

Konsultieren Sie Ihr Engineering-Team, wenn Ihr Werkzeug polierte oder beschichtete Einsätze, zahlreiche Seitenschieber mit präzisem Timing oder multiple austauschbare Einsätze hat, da diese Features Modifikationen verkomplizieren können.

Wenn Sie zukünftige Änderungen antizipieren, informieren Sie Ihren Hersteller zu Beginn des Designprozesses, um zukünftige Anpassungen zu straffen.

Wann sollten Sie ein neues Spritzgusswerkzeug bauen?

Es gibt Situationen, in denen ein neues Werkzeug unvermeidbar ist:

• Größe oder Form des Produkts reduzieren. Metall zu einem bestehenden Werkzeug hinzuzufügen ist kostspielig, daher erfordert Downsizing typischerweise neue Kern-Kavität-Sätze.
• Material wechseln. Wechsel zu einem Material mit anderen Schwindcharakteristiken kann ein neues Werkzeug nötig machen, um Dimensionstoleranzen zu halten.
• Trennlinie ändern. Änderungen an der Trennlinie betreffen Entlüftung und Anguss, oft erfordert ein neuer Einsatzsatz.

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