Druckguss-Design in 2–3 Wochen absichern, bevor die Serienform entsteht
Ein Prototypenwerkzeug aus Aluminium oder vorvergütetem Stahl liefert erste Gussteile in 2–3 Wochen, damit Passung, Funktion und Stückkosten geklärt sind, bevor Sie in eine gehärtete Serienform investieren. Aluminium, Zink und Magnesium sind im selben Werk verfügbar. Die Werkzeugakte mit Anschnitt-, Auswerfer- und Korrekturnotizen sowie Maßbericht und Prüfprotokoll begleitet den Übergang in die Serie.
Kostenlose Beratung2–3 Wochen
Prototypenwerkzeug
0,4 mm
Minimale Wandstärke
China
Fertigungsstandort
500 Stück
Mindestmenge
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Aluminium ADC12 (A383) | 228 MPa Zugfestigkeit bei 2,70 g/cm³ Dichte; sehr gut vergießbar, wärmeleitfähig und für Wandstärken von 1,0–1,5 mm geeignet. | Fahrzeugteile, Elektronikgehäuse, Gehäuse für Elektrowerkzeuge und Kühlkörper |
| Aluminium A380 | 324 MPa Zugfestigkeit bei 2,71 g/cm³ Dichte; die am weitesten verbreitete Druckgusslegierung mit ausgewogenem Verhältnis von mechanischen Kennwerten und Gießbarkeit. | Motorkomponenten, Getriebegehäuse, Geräterahmen und Leuchtengehäuse |
| Zamak 3 / Zamak 5 (Zink) | Zamak 3 mit 283 MPa ist duktil und liefert glatte Flächen, Zamak 5 mit 328 MPa ist fester; beide laufen im Warmkammerverfahren und erlauben Wände ab 0,4 mm. | Beschläge, Schlosskörper, Steckverbinder, Fahrzeuginterieur und Dekorteile |
| Magnesium AZ91D | 250 MPa Zugfestigkeit bei 1,81 g/cm³ Dichte, die leichteste Strukturlegierung im Programm mit sehr gutem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. | Instrumententafeln, Elektronikrahmen, Kameragehäuse und Gehäuse für Elektrowerkzeuge |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Gussverfahren | Warmkammer für Zink, Kaltkammer für Aluminium und Magnesium |
| Maßtoleranz, bearbeitete Flächen | ±0,02 mm auf CNC-bearbeiteten Flächen |
| Maßtoleranz, Rohguss | ±0,05 mm Standard, ±0,10 mm bei größeren Merkmalen |
| Mindestwandstärke | 0,4 mm (Zink), 1,0 mm (Aluminium), 1,2 mm (Magnesium) |
| Oberflächenrauheit, Rohguss | Ra 1,6–3,2 μm |
| Maximale Bauteilgröße | 600×400×300 mm (Aluminium), größer bei Zink |
| Standzeit Prototypenwerkzeug | 500–5.000 Schuss je nach Legierung und Werkzeugwerkstoff |
| Standzeit Serienwerkzeug | 50.000 bis über 300.000 Schuss (H13) |
Oberflächenbehandlungen
Rohguss
Saubere Gussfläche mit Ra 1,6–3,2 μm, bereit für den Funktionstest oder eine anschließende Veredelung.
Gleitschleifen
Entgraten und gleichmäßiges Verrunden der Kanten für sichere Handhabung, zugleich werden Trenngrate entfernt.
Glasperlenstrahlen
Eine matte, gleichmäßige Struktur überdeckt die Gusstextur und verbessert die Haftung nachfolgender Beschichtungen.
Pulverbeschichtung / Lackierung
Haltbare Farbaufträge nach RAL oder Pantone für Innen- und Außenteile.
Galvanisieren (Zink / Nickel / Chrom)
Für Zinkguss gedacht: dekorative und schützende Schichten in Glanz- oder Satinausführung.
CNC-Bearbeitung nach dem Guss
Kritische Flächen, Bohrungen und Gewinde werden nach dem Guss spanend auf ±0,02 mm gebracht.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Vor jedem Werkzeugstart die Gussgeometrie innerhalb von 24 Stunden kostenlos im DFM-Bericht prüfen lassen
- Wandstärke und Entformungsschräge abklären, damit die Prototypenform füllbare und sicher auswerfbare Teile liefert
- Wandquerschnitte ausbalancieren, damit bei den ersten Versuchsschüssen keine Poren und Kaltschweißnähte entstehen
- Anschnitt und Läufer auf die gewählte Legierung und die Bauteilgeometrie abstimmen
- Bearbeitungszugabe nur an Flächen mit enger Toleranz vorsehen und diese nach dem Guss per CNC fertigbearbeiten
- Das Porositätsrisiko an druckdichten oder abgedichteten Merkmalen früh bewerten
- Auswerfer und Abheber so planen, dass auf sichtbaren Flächen keine Abzeichnungen entstehen
- Den Prototypenlauf nutzen, um Kosten, Zykluszeit und Finish festzulegen, bevor die Serienform gebaut wird
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Prototypenform (Aluminium / Weichstahl) | 2–3 Wochen | 500–5.000 Stück für Konstruktionsnachweis und Brücke zur Vorserie |
| Schnelle Serienform (vorvergütet) | 3–4 Wochen | 5.000–50.000 Stück, schneller als eine vollvergütete Serienform |
| Serienform (H13, nitriert) | 6–8 Wochen | 50.000 bis über 300.000 Schuss in der Großserie mit maximaler Standzeit |
Qualitätssicherung
- Die Legierungszusammensetzung wird an eingehenden Barrenchargen geprüft und dokumentiert
- Die Erstmusterprüfung (FAI) vermisst die ersten Teile auf der CMM, bevor die Serienmenge freigegeben wird
- Zwischenkontrollen an den Stationen Guss, Entgraten und CNC fangen Abweichungen früh ab
- Die Maßhaltigkeit der Funktionsmaße weisen wir nach Prüfplan mit Lehren und Koordinatenmessung nach, die Werte gehen je Versuchsschuss ins Chargenprotokoll
- Die Oberflächenprüfung erfasst Kaltschweißnähte, Poren, Fließlinien und Grat
- Gussgewicht und Entgratung werden zur Prozesskontrolle je Charge erfasst
- Chargennummern, Maßbericht und Prüfprotokoll bleiben dem Fertigungslauf zugeordnet
- Zur Freigabe jedes Pilotloses gehören eine Endkontrolle gegen das Grenzmuster und das Werkszeugnis nach EN 10204 3.1, bevor die Teile seetauglich und korrosionsgeschützt verpackt werden
Anwendungen
- Konstruktionsvalidierung: Form, Passung und Funktion vor der Serienform bestätigen
- Brückenproduktion: 500–50.000 Stück zwischen Prototyp und Großserienwerkzeug
- Fahrzeuggehäuse und Halter: Passprobe vor dem Hochvolumenanlauf
- Gehäuse für Elektrowerkzeuge: Pilot- und Marktstartserien
- Elektronikrahmen und Abschirmungen: Vorserien- und Anlaufchargen
- LED-Leuchtengehäuse: Designfixierung vor dem Serienwerkzeug
- Industriegehäuse: Kleinserien und kundenspezifische Varianten
- Sonderteile in jeder Pilotstückzahl bis zur Serienfreigabe
Warum FHY Precision wählen
Erste Teile nach 2–3 Wochen statt nach 6–8 Wochen, wie sie eine gehärtete Serienform braucht
Geringeres Anlaufrisiko: Konstruktion, Kosten und Oberfläche sind geprüft, bevor die größere Investition ansteht
Brückenmengen von 500–50.000 Stück lassen sich abdecken, ohne auf vergüteten Stahl zu warten
Aluminium, Zink und Magnesium stehen für den Schnellwerkzeugbau gleichermaßen zur Verfügung
Kritische Merkmale werden im eigenen Haus per CNC auf ±0,02 mm nachbearbeitet
Aus STEP- oder IGES-Daten entsteht innerhalb von 24 Stunden ein kostenloser DFM-Bericht zu Wänden, Schrägen und Anschnitten
Weil Formenbau und Guss im selben Werk sitzen, fließen Korrekturen an Anschnitt und Auswerfern direkt in den nächsten Versuchsschuss ein
Die Ergebnisse des Prototypenlaufs gehen als Werkzeugakte in die Auslegung der Serienform ein
Häufig gestellte Fragen
1. Wann ist ein Prototypenwerkzeug die richtige Wahl statt einer Serienform?
Immer dann, wenn eine Konstruktion erst validiert, eine Pilotserie gefahren oder eine Menge von 500–50.000 Stück überbrückt werden soll. Erste Teile liegen in 2–3 Wochen vor, bei deutlich geringerem Werkzeugeinsatz. Eine gehärtete H13-Serienform lohnt sich, sobald das Volumen über 50.000 Schuss geht und maximale Standzeit sowie niedrigste Stückkosten zählen.
2. Woraus besteht ein Schnellwerkzeug, und wie viele Schüsse hält es?
In der Regel aus Aluminium oder weichem beziehungsweise vorvergütetem Stahl statt aus vollvergütetem H13. Je nach Legierung und Geometrie entstehen etwa 500–5.000 einwandfreie Schüsse, genug für Validierung und Brückenproduktion. Die zu erwartende Standzeit nennen wir vorab im Angebot, damit die Kalkulation stimmt.
3. Welche Legierungen sind im Schnellwerkzeugbau möglich?
Aluminium ADC12 und A380, Zink in Zamak 3 und Zamak 5 sowie Magnesium AZ91D. Zink läuft in der Warmkammer bei niedrigerer Temperatur und schont die Form, Aluminium und Magnesium brauchen die Kaltkammer. Bei der Werkstoffwahl gelten dieselben Regeln wie in der Serienfertigung.
4. Welche Toleranzen und Wandstärken sind erreichbar?
Im Rohguss gelten ±0,05 mm standardmäßig und ±0,10 mm an größeren Merkmalen, auf CNC-bearbeiteten Flächen ±0,02 mm. Die Mindestwände liegen bei 0,4 mm für Zink, 1,0 mm für Aluminium und 1,2 mm für Magnesium. Was Ihr Bauteil tatsächlich hergibt, bestätigen wir in der DFM-Prüfung vor dem Formenbau.
5. Was kostet das Schnellwerkzeug, und was kosten spätere Konstruktionsänderungen?
Die Prototypenform kostet nur einen Bruchteil einer Serienform und wird beim Übergang zur Serienform häufig teilweise oder ganz angerechnet; Werkzeug- und Stückpreis werden im Angebot getrennt ausgewiesen. Auch Änderungen sind hier günstig: An einer Aluminiumform bedeuten sie meist Schweißen, Nachbearbeiten und erneuten Versuch für einige hundert USD und wenige Tage. An einer gehärteten Serienform sind es Erodierarbeit, Nachvergüten oder Einsatzwechsel mit 5.000–30.000 USD und 2–6 Wochen, im ungünstigsten Fall Ausschuss der Form. Besteht auch nur eine 20-Prozent-Chance auf eine größere Geometrieänderung, ist die schnelle Form die wirtschaftlichere Reihenfolge.
6. Wie lange dauert der gesamte Ablauf?
Die Prototypenform ist in 2–3 Wochen fertig, die T1-Muster folgen wenige Tage später. Brückenlose gehen anschließend je Charge in 1–3 Wochen raus, eine Skalierung auf die Serienform dauert 6–8 Wochen. Alle Termine werden im Angebot schriftlich mit Datum bestätigt.
7. Erhalten wir vor der Serie Muster und Prüfunterlagen?
Ja, genau darum geht es beim Schnellwerkzeugbau. Wir empfehlen die Freigabe eines T1-Versuchsschusses samt Erstmusterprüfbericht (FAI), CMM-Maßprotokoll und Prüfprotokoll je Charge. Ein Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 belegt die eingesetzte Legierung. Erst nach Ihrer Freigabe von Muster und Maßen beginnt die Serienfertigung.
8. Bieten Sie CNC-Bearbeitung und Oberflächen nach dem Guss an?
Ja. Kritische Flächen, Bohrungen und Gewinde werden auf ±0,02 mm spanend bearbeitet, ergänzt um Gleitschleifen, Strahlen, Pulverbeschichtung, Galvanik für Zink und Lackierung. Alle diese Schritte werden innerhalb desselben Auftrags abgestimmt.
9. Unterzeichnen Sie eine Geheimhaltungsvereinbarung?
Ja, bevor wir Dateien sichten. Der Zeichnungszugriff bleibt auf das Projektteam begrenzt, und ohne Ihre schriftliche Freigabe werden keine Teile Dritten gezeigt.
10. Wie läuft der Versand nach Europa, und welche Lieferbedingungen gelten?
Muster gehen per Express und sind in 3–7 Werktagen da, Volumen per Luft- oder Seefracht in 2–6 Wochen. Die Incoterms legen wir schon im Angebot fest, etwa EXW, FOB, DAP oder DDP, damit Verzollung, Einfuhrumsatzsteuer und der Transport bis in Ihr Werk eindeutig geregelt sind. Handelsrechnung, Packliste, Ursprungspapiere und Korrosionsschutzverpackung gehören dazu.
11. Wie starte ich ein Schnellwerkzeug-Projekt?
Senden Sie STEP, IGES oder Ihre Zeichnungen. Innerhalb von 24 Stunden erhalten Sie den kostenlosen DFM-Bericht und ein Angebot mit Werkzeugkosten, Stückpreis und Lieferzeit. Nach Ihrer Freigabe beginnt der Formenbau, und die T1-Muster folgen in 2–3 Wochen.
12. Was ist ein Brückenwerkzeug, und wann lohnt es sich?
Es liegt zwischen der Aluminium-Prototypenform und der vollwertigen Serienform: meist vorvergüteter Stahl wie P20 oder NAK80, 1–4 Kavitäten, 3–6 Wochen Vorlauf und rund 50.000–200.000 Schuss Standzeit. Es passt in die unbequeme Mitte, in der das Design zu 90 Prozent validiert ist, aber noch eine Runde braucht, oder die Nachfrage schon real, aber für eine Serienform noch zu klein ist. So liefern Sie bereits, während die Serienform entsteht.
13. Welche Werkstoffe vertragen sich nicht mit Aluminium-Prototypenformen?
Abrasive und korrosive Werkstoffe verschleißen Aluminium deutlich schneller: glasgefüllte Harze, PVC, POM (Acetal) und stark flammhemmend ausgerüstete Compounds. Schon mittlere Stückzahlen verlangen hier nach Stahl. Beim Druckguss gilt das Entsprechende für aggressive Zinkschmelzen mit Verunreinigungsrisiko und für lange Läufe, bei denen Maßdrift kritisch wird. Ist von Anfang an glasgefülltes Material geplant, empfehlen wir Stahl auch im Pilotvolumen und begründen das im Angebot.
14. Wem gehört das Werkzeug, und welche Unterlagen gehen in die Serie über?
Eigentum, Lagerort und Werkzeugakte sollten vor Arbeitsbeginn im Vertrag stehen: wem die Form nach Projektende gehört, wo sie aufbewahrt wird und welche Zeichnungen sowie Serviceberichte dazugehören. Diese Punkte sind für Einkäufer in der DACH-Region oft der erste Prüfstein, deshalb legen wir sie schriftlich fest. Übergeben werden Anschnitt- und Trennebenennotizen, Auswerfer- und Einsatzentscheidungen, Bearbeitungszugaben, die Korrekturhistorie der Muster und freigegebene Sichtflächen. Diese Akte macht aus einer Prototypenausgabe verwertbares Wissen für die Serie statt einer versunkenen Investition.
15. Wann ist der Umstieg auf die Serienform fällig?
Drei Signale treffen zusammen: die Konstruktion ist eingefroren, die Nachfrage ist durch Wiederholaufträge belegt, und die Prototypenform zeigt Verschleiß oder Maßdrift an den Merkmalen, die zählen. Den Ausschlag geben die Gesamtkosten über den Lebenszyklus, also Zykluszeit, Wartung, Ausschuss und Stillstand der schnellen Form gegenüber der auf Ihre Prognosemenge verteilten Serienform. Wir rechnen diesen Vergleich mit Ihren realen Zahlen, nicht mit einer pauschalen Grenze.
16. Welche Nachweise liefern Sie zu Werkstoff und Maßhaltigkeit?
Zum Lieferumfang gehören ein Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 für die Legierung, ein CMM-Maßbericht der kritischen Merkmale, der Erstmusterprüfbericht (FAI) und ein Prüfprotokoll je Charge mit Gussgewicht und Oberflächenbefund. Auf Wunsch ergänzen wir Spektrometerwerte der Schmelze, Schichtdickenmessungen nach dem Finish und eine unabhängige Abnahme durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV mit vorab festgelegten Prüfpunkten.