Wie viel kostet kundenspezifisches Spritzgießen?

Spritzguss, auch Kunststoffspritzguss genannt, bezieht sich auf große Produktionsmengen von Kunststoffteilen. Typischerweise wird es in Massenproduktionsprozessen identischer Artikel verwendet. Der Formprozess findet statt, wenn geschmolzene Materialien in eine Form eingespritzt werden.

Die Formanpassung, die den Teilen verschiedene Formen verleiht, erfolgt während der Werkzeugherstellung. Durch die Anpassung können Sie beliebig viele Teile in gleichen Abmessungen und Formen erstellen. Dazu gehören komplexe Formen und Konstruktionen, die nur geringe Maßtoleranzen zulassen.

Wenn Sie mit dem Kunststoffformen beginnen möchten, müssen Sie sich mit den Spritzgusskosten und deren Reduzierung vertraut machen, bevor Sie mit dem Formprozess beginnen. Glücklicherweise hat dieser Artikel Sie abgedeckt. Es erörtert die Kunststoffspritzgusskosten und die verschiedenen Faktoren, die sie beeinflussen, und hilft Ihnen, die durchschnittlichen Produktionskosten für das Spritzgießen zu bewerten.

Wie funktioniert Spritzguss?

Der Formprozess ist recht einfach. Sie beginnen mit der Erstellung des Formwerkzeugs. Sie können es aus Metallen wie Stahl und Aluminium bauen. Eine Aluminiumform sollten Sie jedoch nur bei der Herstellung von Kunststoffen mit engen Toleranzen verwenden.

Außerdem ist es nicht die beste Option für die Herstellung von Teilen in großen Stückzahlen, da sie schnell verschleißen und minderwertige mechanische Eigenschaften aufweisen. Stahlformen sind die beste Option für hohe Produktionsmengen, da sie langlebig sind und bessere mechanische Eigenschaften aufweisen.

Als nächstes müssen Sie die Materialien, die Sie verwenden werden, in einen hitzigen Kampf einbringen und mischen. Sobald die Materialien geschmolzen sind, spritzen Sie sie in ein geschlossenes Metallformwerkzeug. Wenn der geschmolzene Kunststoff abkühlt, nimmt er die Form des Formwerkzeugs an. Sie können einen externen Temperaturregler verwenden, der Öl oder Wasser zirkuliert, um die Abkühlzeit der geschmolzenen Teile zu verkürzen.

Montieren Sie die Formwerkzeuge auf den Platten (Plattenform), sobald sich die Kunststoffformen verfestigt haben, damit Auswerferstifte die Kunststoffteile auswerfen können. Der nächste Schritt besteht darin, die Materialien zu trennen und sie in einer zweistufigen Form (einer Art Kunststoffspritzguss) zu kombinieren, um die Berührung der Kunststoffspritzgussform weicher zu machen, sie mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen herzustellen und sogar Farben hinzuzufügen.

Sie können entweder eine Form mit einer Kavität oder mehrere Kavitäten herstellen. Bei der Verwendung von Mehrkavitätenformen können Sie wählen, ob Sie identische oder einzigartige Teile in allen Kavitäten erstellen möchten. Ein- und Mehrkavitätenformen erfordern jedoch eine sorgfältige Konstruktion und hochwertige Materialien.

Hier sind jedoch einige Überlegungen für Ihr Spritzgussprojekt:

• Finanzen: Wer plant, in die Spritzgussfertigung einzusteigen, sollte finanziell gut aufgestellt sein. Die Einstiegskosten für das Spritzgussverfahren können lächerlich hoch sein, da Sie die Formen und Maschinen kaufen müssen.
• Produktionsvolumen: Ein weiterer wichtiger Faktor, den Sie vor Beginn der Formenproduktion berücksichtigen sollten, ist die Anzahl der Teile, die Sie herstellen möchten. Auf diese Weise können Sie feststellen, ob das Spritzgießen wirtschaftlich ist oder nicht.

• Designfaktoren: Die Designs der Teile, die Sie herstellen möchten, machen Ihren Spritzgussprozess einfacher oder anspruchsvoller. Einfache Geometrie vereinfacht den Spritzgussprozess. Ein gutes Design minimiert Schäden und Defekte während der Produktion.
• Produktionsüberlegungen: Sie müssen auch die Gesamtzeit berücksichtigen, die für die Herstellung der Teile benötigt wird. Zeitminimierung unterstützt die Produktion. Erwägen Sie daher den Einsatz von durchdachten Werkzeugen und heißlaufenden Maschinenformen, um den Maschinenzyklus zu verkürzen.

Faktoren, die die Spritzgießkosten beeinflussen

Die Spritzgusskosten variieren je nach Art, Form und Formgröße von einem Kunststoffspritzguss zum anderen. Zu den verschiedenen Faktoren, die die Formkosten beeinflussen, gehören:

Ausrüstungskosten

Die Ausrüstung, die Sie für Ihr Projekt benötigen, wirkt sich stark auf die Spritzgusskosten aus. Es gibt kleine Injektionsmaschinen, die Sie für Ihr Start-up kaufen könnten. Sie sind weniger teuer und fügen sich direkt in Ihre Einrichtungskosten ein.

Größere Geräte sind besser für die Herstellung von Spritzguss in großem Maßstab geeignet. Wenn Sie die Geräte aus dem Ausland versenden, erhöhen sich die Spritzgusskosten aufgrund der Versandkosten.

Wenn Sie nicht in der Lage sind, die Spritzgusskosten zu tragen, können Sie diese an externe Experten mit High-End-Spritzgusskapazitäten auslagern.

Werkzeugkosten

Ein weiterer Faktor, der großen Einfluss haben wird, sind die Werkzeugkosten. Im Gegensatz zur Ausrüstung ist die Herstellung von Formen keine einmalige Investition. Sie müssen von Zeit zu Zeit eine neue Formbasis bauen, was die Werkzeugbestückung und die Formkosten erhöht.

Die Werkzeugkosten variieren von Prozess zu Prozess. Beispiele für diese Prozesse sind:

3d Drucken: Es gehört zu den schnellsten und kostengünstigsten Methoden, mit denen Sie Spritzgussteile für den Spritzguss herstellen können.

Es wird als billigeres Mittel zum Erstellen von Formen angesehen, da Sie zum Erstellen Ihrer Form lediglich einen 3D-Drucker benötigen. Außerdem müssen Sie kein spezielles Fachwissen einstellen, was die Gesamtkosten des Spritzgießens senkt.

CNC-Bearbeitung: CNC-Bearbeitung wird beim Bau von Metallformen verwendet. Die Methode ist effektiv und produziert qualitativ hochwertige Formen. CNC-Maschinen haben jedoch eine kürzere Lebensdauer, was bedeutet, dass Sie von Zeit zu Zeit neue kaufen müssen, wodurch die Spritzgusskosten steigen.

Funkenerosion: Sie können EDM verwenden, um komplexe Formen zu erstellen. Es biegt Metall durch Erhitzen in die gewünschte Form. EDM ist sehr genau, kann aber nur auf Metallen angewendet werden.

Komplexität

Ein weiterer Faktor, der die Spritzgusskosten bestimmt, ist die Designästhetik und -komplexität. Komplexere Konstruktionen führen zu höheren Kosten für Kunststoff-Spritzgussformen.

Kunstharz

Das Kunststoffharz, das Sie für den Spritzguss verwenden, bestimmt auch, ob Sie einen kostengünstigen Spritzguss erhalten oder nicht. Je mehr Sie benötigen, desto höher sind die Gesamtkosten des Spritzgussverfahrens. Weniger Harze senken die Kosten der Form.

Arbeitskosten

Obwohl die meisten Prozesse automatisiert sind, fallen dennoch Einrichtungs-, Betriebs- und Reparaturkosten an, was die Gesamtkosten der Spritzgussform erhöht.

Injizierte Materialkosten

Andere Faktoren

Zu den weiteren Faktoren, die sich auf die Gesamtkosten des Spritzgusszyklus auswirken, gehören:

• Nebenleistungen
• Produkteigenschaften
• Produktionsvolumen

So reduzieren Sie Spritzgusskosten

Spritzgießen kann sehr teuer sein. Um die Kosten in den Griff zu bekommen, müssen Sie verstehen, wie Sie die Formkosten senken können. Einige der Möglichkeiten, diese Kosten zu reduzieren, umfassen die folgenden:

• Formen wiederverwenden
• Mit Insert-Molding-Technologie
• Verzicht auf unnötige Funktionen
• Vereinfachen der Konstruktionen der Teile
• Einsatz von Mehrkavitäten- und Familienwerkzeugen

Klassifizierung von Kunststoff-Spritzgussformen

Die Auswahl der besten Kunststoff-Spritzgussform ist entscheidend, da sie sich auf die Gesamtproduktionskosten des Spritzgusses, die Geschwindigkeit und die Qualität der Ergebnisse auswirkt. Die Spritzgussformen werden anhand verschiedener Attribute kategorisiert. Dazu gehören:

Basierend auf der Formplatte

In den Formhohlräumen werden Platten verwendet, um zufriedenstellende Ergebnisse sicherzustellen. Anhand der Anzahl der Formplatten können Sie die verschiedenen Arten von Formen identifizieren. Zu den durch die Anzahl der Platten erkennbaren Spritzgussformen gehören:

Stapelspritzgussform

Die Kosten für die Stapelspritzgussform sind höher als bei den Zweiplatten- und Dreiplatten-Spritzgussformen. Die Gesamtbetriebskosten sind jedoch geringer, da mehrere parallele Platten vorhanden sind, um den Prozess mit weniger Fehlern effizienter zu gestalten. Das Beste daran ist, dass es nur wenige Schließtonnagen pro Zyklus benötigt.

Drei-Platten-Spritzgusswerkzeug

Es hat eine dritte Platte, die als Abstreifplatte bezeichnet wird. Im Gegensatz zur Zwei-Platten-Platte hat sie zwei Trennlinien zwischen der Kern- und der Kavitätsplatte. Die Trennfugen trennen Formteil und Laufsystem. Es ist nicht so üblich wie ein Zwei-Platten-Spritzgusswerkzeug, aber schneller und effizienter, da das Angusssystem kein Recycling oder manuelles Trennen erfordert.

Zwei-Platten-Spritzgusswerkzeug

Es ist aufgrund seiner erschwinglichen Werkzeugkosten die häufigste Art von Spritzgussform in dieser Klassifizierung. Es hat eine Trennlinie, die die Kavitätsplatte und die Kernplatte verbindet. Sie können dieses Werkzeug mit allen Angusssystemen verwenden, es ist jedoch besser mit Werkzeugen mit einer Kavität kompatibel.

Basierend auf der Anzahl der Formkavitäten

Ein weiterer Faktor, der die verschiedenen Arten von Kunststoff-Spritzgussformen identifiziert, ist die Anzahl der Teile, die sie pro Zyklus produzieren. Dazu gehören:

Form mit einem Hohlraum

Diese Art von Hohlform produziert ein einzelnes Teil, da sie nur eine Kavität im Inneren haben. Sie sind die billigsten im Vergleich zu Mehrkavitäten- und Familienformen, haben jedoch niedrigere Produktionsraten, was zu höheren Kunststoffspritzgusskosten führt.

Formen mit mehreren Kavitäten

Es verfügt über mehrere Kavitäten, wodurch mehrere Teile gleichzeitig hergestellt werden können. Die Produktionsrate dieser Formen ist höher als bei der Einkavitätenform, was sie kostengünstiger macht. Wenn Sie größere Kunststoffteile produzieren, sollten Sie die Anschaffung eines Spritzgusswerkzeugs mit mehreren Kavitäten in Betracht ziehen.

Familienformen

Familienwerkzeuge haben wie Mehrkavitäten-Spritzgusswerkzeuge mehrere Kavitäten. Die Kavitäten sind jedoch nicht identisch, sodass Sie sie nur zur Herstellung von Teilen verwenden können, die in Form und Größe variieren.

Sie können damit beispielsweise Kunststoffbehälter und deren Deckel in einem einzigen Formzyklus herstellen. Die Verwendung dieser Art der Formaktivierung ist aufgrund der Formkosten teurer, verbessert jedoch die Produktionsmenge und senkt die Gesamtbetriebskosten.

Basierend auf dem Fütterungssystem

In dieser Kategorie gibt es drei Arten von Spritzgussformen. Es unterscheidet die Formen mit ihren Beschickungs- und Angusssystemen. Das Beschickungssystem besteht aus einer Reihe von Kanälen wie Angüssen, Toren und Kanälen, die geschmolzene Platten zu den Hohlräumen leiten. Die Formen in dieser Kategorie umfassen Folgendes:

Heißkanal-Spritzgussformen

Das sind Formen, die mit Stäben oder Spulen innen oder außen beheizt werden. Die Formen sind dauerhaft in einer stationären Verteilerplatte eingeschlossen, die verhindert, dass sie mit den Kunststoffkomponenten herausgeschleudert werden.

Der Heißkanal-Spritzgussprozess schafft Effizienz und reduziert Ausschuss. Außerdem ist kein Nachschleifen oder zusätzliche Prozesse zum Entfernen von Angusskanälen erforderlich. Wenn Sie beabsichtigen, große Mengen schnell zu produzieren, sind Heißkanalwerkzeuge in Kombination mit mehreren Kavitäten die besten Spritzgusswerkzeuge.

Heißkanal-Spritzgusswerkzeuge haben jedoch auch ihre Nachteile. Zum einen sind die Kosten für die Form relativ hoch. Es erfordert auch einen hohen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand, und Sie müssen einen geschulten Fachmann einstellen, um den Kunststoffspritzgussprozess zu überwachen.

Wie erwähnt, sind die Formen in Verteilerplatten versteckt. Das macht es schwierig zu reinigen, was bedeutet, dass Sie keine Plastikrückstände oder Reste aus den vorherigen Prozessen loswerden können. Wenn Sie farbige Behälter herstellen möchten, sollten Sie möglicherweise ein anderes Zuführsystem verwenden.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung eines Heißkanalsystems ist, dass die Behälter an den Kavitäten haften bleiben können. Daher sollten Sie die Verwendung dieses Systems in Betracht ziehen, wenn Sie mit Materialien arbeiten, die nicht hitzeempfindlich sind.

Kaltkanal-Spritzgussformen

Dieses System verwendet unbeheizte Kanäle, um geschmolzene Teile in die Kavität zu leiten. Das bedeutet, dass Sie sie auch bei der Arbeit mit hitzeempfindlichen Materialien verwenden können. Das Spritzgussteil in diesem System ist nackt, sodass Sie wissen, wann es gereinigt werden muss.

Sie sind außerdem wartungsfreundlich und kostengünstiger. Das Beste daran ist, dass Sie Farben und Materialien, die Sie in der Produktion verwenden, leicht ändern können. Außerdem ist es aufgrund der Läuferpositionen und sich schnell ändernden Tore ziemlich einfach, Designänderungen hinzuzufügen.

Der Nachteil der Verwendung eines Kaltkanal-Spritzgießsystems besteht darin, dass Sie jedes Mal, wenn Sie einen neuen Zyklus starten, ein neues Kanalsystem vorbereiten müssen, da Sie beim Auswerfen von Komponenten in die Form schneiden. Außerdem müssen Sie ggf. das Angusssystem und das Formteil trennen.

Ein weiterer Nachteil ist, dass sie in großen Mengen Abfall produzieren, was bedeutet, dass Sie zusätzliches benötigen; Prozesse zum Nachschleifen und Entfernen von Läufern, die das Endergebnis beeinflussen können.

Spritzgussformen mit isoliertem Anguss

Das Spritzgießen mit isolierten Kanälen verwendet die gleichen Ideen wie das Spritzgießen mit kalten Kanälen. Die Endeffekte sind jedoch ähnlich wie beim Heißkanal-Spritzgießen. Diese Spritzgussformen verwenden die gleiche Idee wie Kaltkanalformen, verwenden jedoch Heizpatronen, um Schichten zu erzeugen. Die gebildeten Schichten umgeben den geschmolzenen Kunststoff und bilden isolierte Rückstände.

Sie sind die beste Alternative für Heißkanäle, da sie weniger kostspielig sind und Sie ihre Temperaturen nicht überwachen müssen. Es ermöglicht auch schnelle Materialwechsel und Farben. Sie können es jedoch nur für technische Kunststoffe verwenden.

Fazit

Das Spritzgussverfahren gehört zu den am häufigsten verwendeten Verfahren in der Fertigungsindustrie. Es ist kostengünstig bei der Herstellung großer Teilemengen und Sie sollten es in Betracht ziehen, wenn Sie vorhaben, ein Unternehmen für die Kunststoffherstellung zu gründen.