Möglichkeiten und Grenzen des Spritzgießens

Beim Spritzgießen oder Spritzgussverfahren wird im Rapid Prototyping häufig Kunststoffmaterial in eine Gussform aus Aluminium gespritzt. Was Kosten und Umsetzung betrifft, kommt dieses Verfahren der Serienfertigung am nächsten. Es wird empfohlen für eine Herstellung von Hunderten bis mehreren Tausend Teilen aus dem richtigem Serienmaterial, welche im Anschluss vermarktet oder als Übergangs-Fertigung verwendet werden können.

Vorteile des Spritzgießens

• Hohe Präzision und hoher Detailgrad: Die aus Aluminium geformte Gussform ermöglicht die Herstellung von fertigen Teilen in komplexen Formen mit einem Gewicht von wenigen Gramm bis zu mehreren Kilogramm. Beim Spritzgießen ist nur selten ein Bearbeiten nach der Fertigung erforderlich.
• Qualität des Teils: Die Verwendung des „richtigen Materials“ beim Spritzguss verleiht den gefertigten Teilen die Robustheit und mechanischen Eigenschaften der Serienteile. Dies ermöglicht die Durchführung von Tests oder sogar die Vermarktung einer Kleinserie. Die Verwendung einer Gussform gewährleistet ebenfalls eine ausgezeichnete Qualität aller gefertigten Teile.
• Vom winzig bis riesig: Das Spritzgießverfahren erfordert den Bau einer Gussform, die je nach Bedarf sowohl sehr klein als auch ausgesprochen groß sein kann und eine hohe Präzision gewährleistet. Deshalb wird diese Methode des Rapid Prototyping in der Medizin sowie in der Automobilindustrie verwendet.
• Kosten: Um die Invesitionskosten zu verringern, wird beim Spritzgießen eine Gussform aus Aluminium verwendet, die billiger als die bei der Fertigung von Serienteilen üblicherweise eingesetzten Gussformen aus Stahl ist. Dadurch werden die Kosten gesenkt und die Fertigung von Hunderten bis mehreren Tausend Teilen gleicher Qualität sichergestellt. Nach dem Bau der Gussform kann auch eine große Menge von Fertigteilen schnell produziert werden.

Grenzen des Spritzgießens

• Fertigung großer Stückzahlen: Angesichts der eher hohen Investition für den Entwurf einer Gussform ist das Spritzgießen nur kostengünstig für die Fertigung in großen Mengen. Es wird nicht empfohlen für eine Fertigung von weniger als 100 Stück.
• Lebensdauer einer Gussform: Wenn man Aluminium verwendet, um die Kosten für den Entwurf der Gussform zu senken, muss man bedenken, dass dieses Material weniger robust ist als Stahl. Die Lebensdauer einer Alugussform ist daher begrenzt und sie kann nicht für mehr als einige Tausend Teile verwendet werden.
• Längeres Verfahren: Aufgrund der Notwendigkeit, eine Gussform zu fertigen, nimmt das Spritzgießen mehr Zeit in Anspruch als beispielsweise der 3D-Druck. Es eignet sich also nicht für kurzfristige, dringende Anfragen.

Die empfohlenen Einsatzbereiche des Spritzguss

Aus all den obengenannten Gründen wird Spritzgießen empfohlen für:

• Mechanische Tests
• Fertigung von Hundert bis mehreren Tausend Teilen
• Kleinserien-Vermarktung
• Übergangsproduktion