Druckguss für kleine Stückzahlen
Gegossene Metallteile von 500 bis 5.000 Stück auf Prototypen- und Brückenwerkzeugen, ohne ein gehärtetes Serienwerkzeug zu bezahlen, das sich womöglich nie amortisiert. Der Markt wird mit echten Druckgussteilen geprüft, danach geht dieselbe Geometrie mit dem gleichen Prozessfenster in ein H13-Werkzeug.
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Angebot
500 Stück
Mindestmenge
2 - 3 Wochen
Werkzeugbau
10.000 Schuss
Standzeit Prototypenwerkzeug
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Aluminium A380 | Zugfestigkeit 324 MPa, Dichte 2,71 g/cm³, füllt dünne Querschnitte sicher aus und verzeiht am meisten, wenn ein erstes Prototypenwerkzeug läuft | Gehäuse, Halter, Deckel, Griffe, erste Serienlose für neue Produkte |
| Aluminium A413 | Zugfestigkeit 296 MPa, beste Gießbarkeit und Druckdichtheit unter den gängigen Aluminiumdruckgusslegierungen, geringe Streuung im Schwindmaß | Pumpenkörper, Ventilteile, dichte Gehäuse, Kleinserien bei denen Dichtheit zählt |
| Zinklegierung Zamak 3 | Zugfestigkeit 283 MPa, Dichte 6,60 g/cm³, bildet feine Details ab und gießt auch bei kurzen Serien verlässlich | Beschläge, Schlösser, Zierteile, kleine Mechaniken, Markenteile in kleinen Losen |
| Zinklegierung Zamak 5 | Zugfestigkeit 328 MPa, härter und kriechender beständiger als Zamak 3, geeignet für tragende Kleinteile | Getriebedeckel, Werkzeugkörper, Halter, Präzisionsbeschläge in Kurzserien |
| Magnesium AZ91D | Zugfestigkeit 230 MPa, Dichte 1,81 g/cm³, leichteste der gängigen Druckgusslegierungen, braucht eine Konversionsschicht gegen Korrosion | Rahmen tragbarer Geräte, Drohnenteile, Leichtbauhalter in der Vorserie |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Bauzeit Prototypenwerkzeug | 2 - 3 Wochen |
| Standzeit Prototypenwerkzeug | 1.000 - 10.000 Schuss |
| Standzeit Brückenwerkzeug | 10.000 - 50.000 Schuss |
| Standzeit Serienwerkzeug (H13) | 50.000 - 100.000 Schuss |
| Mindestbestellmenge | 500 Stück |
| Sinnvoller Kleinserienbereich | 500 - 5.000 Stück je Abruf |
| Toleranz im Gusszustand | ISO 8062-3 CT5–CT6 |
| Toleranz nach Bearbeitung | ±0,05 mm, ±0,02 mm auf Anfrage |
| Gießtemperatur | 380 - 420 °C (Zink), 650 - 720 °C (Aluminium) |
| Einspritzdruck | 200 - 1.500 bar nach Legierung und Teil |
| Größtes Teilegewicht | bis 8 kg (Kaltkammer) |
| Wandstärkenbereich | 0,8 - 5,0 mm |
Oberflächenbehandlungen
Gusszustand mit Entgraten
Trenngrat und Anschnittrest entfernt, Kanten gebrochen, Oberfläche bei Ra 1,6 bis 3,2 μm belassen. Der Standardfall in der Kleinserie, wenn das Teil im Aufbau verschwindet und Funktion zählt, und zugleich der günstigste Weg je Stück.
Glasperlenstrahlen
Gleichmäßig mattes Bild ohne Fließmarken, Anschnittbereiche werden optisch eingebunden, gestrahlt in Trommel oder Kabine. Ergibt ein verlässliches Sichtbild in kleinen Losen, ohne dass eine Lackierlinie eingerichtet werden muss.
Pulverbeschichtung
Duroplastischer Film von 40 bis 80 μm nach RAL-Ton, aufgebracht nach dem Abdecken von Gewinden und Bohrungen. Praktisch, um in einer Vorserie Farben zu variieren, weil dasselbe Gussteil mehrere Oberflächen tragen kann, ohne neues Werkzeug.
Eloxieren (Aluminium)
Typ II im Schwefelsäurebad mit 5 bis 25 μm, klar oder eingefärbt, bringt Korrosionsschutz und eine harte Oberfläche. Wo ein beschichtetes Maß kritisch ist, wird der Aufbau in der Zeichnung berücksichtigt.
Zink- und Nickelgalvanik
Nickel als Zwischenschicht, darüber Dekorchrom oder Mattzink mit 5 bis 25 μm für Zamak-Teile, passiviert in Blau, Schwarz oder Farbe. Verbreitet bei Beschlägen und Zierteilen, bei denen die helle Optik den Verkauf trägt.
CNC-Bearbeitung kritischer Merkmale
Bohren, Gewindeschneiden, Fräsen und Ausspindeln von Merkmalen, die nicht gießbar sind, gehalten auf ±0,05 mm. Bei kleinen Stückzahlen ist das häufig günstiger als Werkzeugfunktionen, die sich erst im großen Volumen rechnen.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Zum Prototypenwerkzeug greifen, solange die Jahresmenge unter etwa 10.000 Stück bleibt, der Werkzeugpreis wiegt die Ersparnis je Teil dann auf
- Wandstärken zwischen 1,0 und 4,0 mm halten, dünne Wände treiben die Ausschussrate auf einem Prototypenwerkzeug mit einfacherer Temperierung deutlich hoch
- Die Geometrie so auslegen, dass sie in Prototypenwerkzeug und H13-Werkzeug gleich läuft, das erspart beim Hochfahren eine zweite Konstruktionsrunde
- Enge Toleranzen an bearbeitete Merkmale legen statt an Gussflächen, ein Prototypenwerkzeug verschleißt schneller als ein Serienwerkzeug
- Den Anschnitt so setzen, dass er im Serienwerkzeug wiederverwendbar ist, dann wandern Fließbild und Oberflächenergebnis mit
- Hinterschnitte mit Seitenkern im Prototypenwerkzeug vermeiden, handeingelegte Kerne sind bei 500 Stück billiger
- Auf Flächen, die nach den ersten Schuss korrigiert werden könnten, 0,2 bis 0,5 mm Aufmaß lassen
- Die Oberfläche schon in der Prototypenphase festlegen, weil Lack, Galvanik und Eloxal das Endmaß verschieben
- Budget für eine Werkzeugkorrektur nach T1 einplanen, das ist beim ersten Werkzeug normal und billiger als ein Kompromiss
- STEP oder IGES hochladen genügt: In 24 Stunden liegt der kostenlose DFM-Bericht vor, mit Werkzeugart, Kavitätenzahl, Anschnitt und dem Weg zur Serie
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Prototypenwerkzeug (weich, eine Kavität) | 2 - 3 Wochen | 500 bis 5.000 Stück, Marktprüfung, Konstruktionsstopp, erste Kundenbelieferung |
| Brückenwerkzeug | 3 - 5 Wochen | 5.000 bis 50.000 Stück, Hochfahren bei noch unsicherer Nachfrage |
| Serienwerkzeug (H13) | 4 - 6 Wochen | ab 50.000 Stück, verlässliche Jahresmenge mit amortisiertem Werkzeug |
| Familien- oder Mehrkavitätenwerkzeug | 6 - 8 Wochen | mehrere Kleinserienteile auf einem Werkzeugrahmen, senkt die Werkzeugkosten je Teil |
Qualitätssicherung
- Eingangslegierung über das Werkszeugnis geprüft, Güte und Schmelznummer je Los festgehalten
- Abnahmeprüfzeugnisse nach EN 10204 3.1 auf Wunsch chargenweise ausgestellt
- T1-Muster werden gemessen und berichtet, bevor das erste Serienlos freigegeben wird
- Röntgenprüfung auf Porosität an kritischen Bereichen der ersten Schuss aus einem neuen Werkzeug
- CMM-Maßbericht zum Erstmuster, gemessen gegen das 3D-Modell
- Sichtprüfung gegen ein freigegebenes Muster unter festgelegter Beleuchtung
- Bearbeitete Merkmale mit Lehren und CMM kontrolliert, wo Toleranzen bemaßt sind
- Maßbericht und Ursprungszeugnis gehen mit jedem Los
- Unabhängige Kontrollen durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV lassen sich in jede Phase einbinden
- Zu jedem Werkzeug führt ein Wartungsblatt, damit Schusszahl und Nacharbeiten nachvollziehbar bleiben
Anwendungen
- Junge Unternehmen, die das erste Metalllos absichern
- Überbrückungsfertigung zwischen Musterphase und Großserie
- Nischen- und Nachrüstteile mit begrenztem Bedarf
- Ersatz- und Serviceteile für installierte Anlagen
- Kundenspezifische Varianten in kleinen Farb- oder Konfigurationslosen
- Markttest vor der Einführung im echten Serienwerkstoff
- Nachfertigung ausgelaufener Gussteile bei geringer Jahresmenge
- Vorserienaufbauten für Industrie- und Automatisierungsprojekte
- Saison- oder Aktionsbeschläge mit kurzem Lebenszyklus
Warum FHY Precision wählen
Prototypenwerkzeuge in 2 bis 3 Wochen, das erste Los trifft also ein offenes Zeitfenster
Werkzeugkosten passend zur Menge, statt 100.000 Schuss Werkzeug für 800 Teile zu bezahlen
Dieselbe Teilegeometrie wandert ins H13-Werkzeug, die heutige Freigabe bleibt im Volumen gültig
Mindestmenge 500 Stück, klein genug, um die Nachfrage ohne Lagerfestlegung zu prüfen
Nachbearbeitung im Haus, Kleinserie bedeutet deshalb keine aufgeweichten Toleranzen
Das Werkzeug gehört Ihnen und kann mitgehen, falls die Fertigung später wandert
Schriftlich fixierte Prüfabläufe, dazu Zeugnisse nach EN 10204 3.1 und eine neutrale Abnahme auf Wunsch
Direkter Draht zum Betrieb in China: Preise ab Werk, ohne Handelsstufe
Häufig gestellte Fragen
1. Wie hoch ist die Mindestmenge beim Druckgießen in Kleinserie?
500 Stück. Diese Zahl ergibt sich aus Einrichten und Anfahren des Werkzeugs, nicht aus der Maschine, und bildet damit die praktische Untergrenze für ein Druckgussteil. Wer weniger braucht, fährt mit Sandguss oder mit Zerspanen aus dem Vollen meist günstiger, und das sagen wir dann auch, statt ein Werkzeug zu verkaufen, das niemand braucht.
2. Was kostet ein Prototypenwerkzeug gegenüber einem Serienwerkzeug?
Ein einkavitäts Prototypenwerkzeug liegt für dasselbe Teil typischerweise bei 30 bis 50 Prozent eines H13-Serienwerkzeugs, weil weicherer Stahl, eine Kavität und einfachere Temperierung genügen. Der Preis dafür ist die Standzeit: 1.000 bis 10.000 Schuss gegenüber 50.000 bis 100.000. Unterhalb von etwa 10.000 Stück gewinnt das Prototypenwerkzeug in der Gesamtrechnung fast immer.
3. Was ist ein Brückenwerkzeug und wann lohnt es sich?
Es steht zwischen Prototyp und Serienwerkzeug: härter als ein weiches Werkzeug, mit 10.000 bis 50.000 Schuss langlebiger und trotzdem günstiger als ein vollständiges H13-Werkzeug. Es passt in die Phase, in der der Bedarf belegt, aber noch nicht verlässlich ist, also meist bei 5.000 bis 50.000 Stück. So kauft man kein Serienwerkzeug für eine Menge, die man noch schätzt.
4. Wann ist der Wechsel vom Prototypen- zum Serienwerkzeug sinnvoll?
Sobald die Jahresmenge verlässlich über etwa 10.000 Stück liegt oder die Ersparnis je Teil durch ein Mehrkavitätenwerkzeug den Werkzeugunterschied in 12 bis 18 Monaten hereinholt. Diese Schwelle rechnen wir mit Ihrer Prognose durch und zeigen die Zahl, die Entscheidung beruht damit auf Arithmetik und nicht darauf, dass ein Lieferant ein größeres Werkzeug möchte.
5. Lässt sich das Prototypenwerkzeug später auf das Serienwerkzeug anrechnen?
Das hängt von der Auslegung ab. Teilen Prototyp und Serienwerkzeug Werkzeugrahmen, Auswerfersystem und Anschnittlage, kann ein Teil der Kosten übergehen und wird angerechnet. Laufen die Auslegungen auseinander, bleibt das Prototypenwerkzeug eine eigene Investition. Welcher Fall gilt, steht im Angebot, bevor Sie sich festlegen.
6. Wie lange dauert ein Kleinserienauftrag im Druckguss?
Der Prototypenwerkzeugbau dauert 2 bis 3 Wochen, T1-Muster folgen innerhalb von etwa einer Woche nach dem Anspritzversuch, und das erste Produktionslos geht 2 bis 4 Wochen nach Musterfreigabe raus, abhängig von der Oberfläche. Von der Zeichnungsfreigabe bis zum gelieferten Teil sind bei 500 bis 2.000 Stück mit Pulverbeschichtung 5 bis 8 Wochen der übliche Rahmen.
7. Ist der Stückpreis in der Kleinserie deutlich höher?
Gegenüber einem Lauf über 50.000 Stück ja, vor allem weil Einrichten, Werkzeuganteil und Prüfung sich auf weniger Teile verteilen. Zwischen 500 und 5.000 Stück liegt der Preis je Teil je nach Kavitätenzahl und Oberfläche typischerweise 20 bis 60 Prozent über dem Großserienpreis derselben Geometrie. Die Werkzeugkosten stehen getrennt im Angebot, damit beide Zahlen sichtbar sind.
8. Bekommen wir vor dem Serienlos Muster?
Ja. Aus den ersten Schuss gehen T1-Muster zur Maß- und Sichtfreigabe raus, zusammen mit einem Messbericht. Verlangt das Muster eine Werkzeugkorrektur, wird sie ausgeführt und T1 wiederholt, bevor überhaupt eine Produktionsmenge gegossen wird. Die meisten Kunden geben in einer Runde frei, und ohne Ihre Unterschrift unter das Muster startet kein Los.
9. Können wir nach dem Schnitt des Prototypenwerkzeugs noch ändern?
Kleine Eingriffe wie ein zusätzlicher Ansatz, ein versetztes Loch oder eine angepasste Rippe laufen meist über Werkzeugeinsätze und dauern 1 bis 2 Wochen. Eingriffe in Wandstärke, Trennebene oder Gesamtgröße können ein neues Werkzeug verlangen. Der DFM-Bericht soll solche Punkte vor dem Schnitt fangen, und das wiegt in der Kleinserie besonders schwer, weil ein Fehler sich nicht über Stückzahlen verteilen lässt.
10. Welche Legierung für das erste kleine Los?
Bei Aluminium ist A380 der Standard, preiswert, leicht zu gießen und nachsichtig bei dünnen Querschnitten. A413 nehmen Sie, wenn Druckdichtheit zählt, Zamak 3 für feine Details an kleinen Teilen und Zamak 5, wenn etwas mehr Festigkeit gebraucht wird. Magnesium passt zu gewichtskritischen Teilen, bringt aber zusätzliche Beschichtungsschritte mit und ist selten die preiswerteste erste Wahl.
11. Welche Alternativen gibt es zum Druckgießen bei kleinen Mengen?
Sandguss, Feinguss und Zerspanen aus dem Vollen funktionieren unterhalb von einigen hundert Stück, mit höherem Stückpreis, dafür ohne Werkzeuginvestition. Zwischen etwa 500 und 10.000 Stück gewinnt der Druckguss in der Regel, sobald Oberfläche und Nacharbeitung eingerechnet sind, weil das Teil endkonturnah aus der Form kommt. Liegt die Menge im Grenzbereich, kalkulieren wir den Vergleich gleich mit.
12. Gehört uns das Werkzeug?
Ja. Was der Kunde bezahlt, gehört dem Kunden. Es bleibt für die Fertigung in unserem Betrieb, kann aber übergeben werden, und wir stellen Werkzeugzeichnung und Wartungsblatt, wenn es wandert. Die Lagerung ist zwei Jahre kostenfrei, danach fällt eine kleine Lagergebühr an, sofern die Fertigung nicht weiterläuft.
13. Wie halten Sie die Qualität über ein kleines Los konstant?
Jedes Los läuft auf demselben Werkzeug mit aufgezeichneten Prozessparametern, und das Erstmuster jedes Laufs wird gegen das freigegebene Muster gemessen. Weil Kleinserien in der Regel aus einer einzigen Kavität kommen, ist die Streuung von Teil zu Teil geringer als bei einem Mehrkavitätenwerkzeug. Jede Sendung enthält Maßbericht und Werkstoffzeugnis.
14. Übernehmen Sie Oberfläche und Nacharbeitung für Kleinserien?
Ja. Pulverbeschichten, Eloxieren, Galvanisieren, Strahlen und CNC-Nacharbeit werden zusammen mit dem Guss kalkuliert, eine Bestellung deckt also das fertige Teil. Das Zusammenfassen wiegt in der Kleinserie besonders schwer, weil getrennte Lieferanten Fracht, Mindermengenzuschläge und Abstimmung für ein Los von womöglich nur 800 Stück vervielfachen.
15. Was passiert, wenn die Nachfrage schneller wächst als erwartet?
Ein Prototypenwerkzeug trägt 1.000 bis 10.000 Schuss, ein Brückenwerkzeug 10.000 bis 50.000, es ist also Luft vorhanden, um eine Spitze aufzufangen, bevor ein Serienwerkzeug nötig wird. Wir führen die Schusszahl mit und melden uns, sobald das Werkzeug bei 80 Prozent der erwarteten Standzeit steht, damit 4 bis 6 Wochen bleiben, das nächste Werkzeug zu planen.
16. Was brauchen Sie für ein Angebot?
Ein Modell in STEP oder IGES, eine 2D-Zeichnung mit Toleranzen und Oberflächenangaben, die Legierung, die erwartete Jahresmenge und die Menge des ersten Abrufs sowie den geplanten Marktstart. Daraus entsteht innerhalb von 24 Stunden ein Angebot mit Werkzeugpreis, Stückpreis auf Ihrer Menge, Werkzeuglaufzeit und der Stückzahl, ab der das Serienwerkzeug günstiger wird.