Kleinserien im Spritzguss, vom Muster zur Serie
Kleinserienfertigung ist der Weg vom Muster in den Markt, ohne die Kosten eines gehärteten Serienwerkzeugs zu tragen. Mit dem Aluminium-Weichwerkzeug ab 25 Stück und dem Stahl-Brückenwerkzeug bis etwa 10.000 Stück entstehen echte Spritzgussteile in kurzer Zeit, und der Weg zum gehärteten Stahlwerkzeug ist für den Fall steigender Stückzahlen bereits angelegt.
Kostenlose Beratung24 h
Angebotsfrist
25 Stück
Einstiegsmenge
bis 5.000 Schuss
Standzeit Weichwerkzeug
bis 10.000 Stück
Brückenwerkzeug
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| ABS | Preiswert und oberflächenstark, die übliche Wahl für Kleinseriengehäuse und Umhausungen, wenn Lack oder Textur gewünscht sind. | Gehäuse, Halter, Umhausungen, Konsumgüter |
| PP | Leicht, medienbeständig und günstig, bewährt für Behälter, Einsätze und Teile mit Filmscharnier in kleinen Mengen. | Behälter, Einsätze, Scharnierteile, Industriebehälter |
| PC | Transparent und schlagzäh, überall dort, wo das Kleinserienteil klar sein oder einen Sturz überstehen muss. | Abdeckungen, Linsen, Klarsichtfenster |
| PA66 | Konstruktionstyp für tragende Kleinserienteile wie Zahnräder und Halter, unverstärkt oder glasfaserverstärkt. | Zahnräder, Halter, Steckverbinder, Mechanikteile |
| ABS PC-Blend | Zäh und wärmefest für Kleinseriengehäuse, die fallen oder warm werden. | Gerätegehäuse, Blenden, tragende Schalen |
| TPE und TPU zum Umspritzen | Weicher Elastomer auf einem harten Träger für Griffzonen und Dichtungen, als Einleger oder im Zweikomponentenverfahren, wo das Programm es zulässt. | Griffflächen, Dichtungen, Puffer, Kabelzugentlastungen |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Lieferzeit Aluminium-Weichwerkzeug | 2 bis 3 Wochen |
| Standzeit Weichwerkzeug (Aluminium) | 500 bis 5.000 Schuss je nach Geometrie und Füllstoff |
| Lieferzeit Stahl-Brückenwerkzeug | 3 bis 4 Wochen |
| Massetemperaturfenster | 200 bis 300 °C je nach Harz |
| Einspritzdruck | 500 bis 1.400 bar je nach Fließweg und Wandstärke |
| Empfohlene Wandstärke | 1,5 bis 3,0 mm, auf die Funktion ausgelegt ohne Hartwerkzeug |
| Verarbeitungsschwindung | 0,4 bis 2,5 % je nach Typ, in der Auslegung simuliert |
| Schließkraftbedarf | 2 bis 5 t je cm² projizierter Fläche |
| Zykluszeit | 15 bis 70 s je nach Wandstärke und Bauteilgröße |
| Bauteiltoleranz | ±0,05 mm Standard, enger nach Absprache |
Oberflächenbehandlungen
Ab Form und Textur
Schnell verfügbare Funktionsflächen unmittelbar aus dem Werkzeug, der Regelfall für industrielle und innenliegende Kleinserienteile, bei denen das Aussehen nachrangig ist.
SPI-Politur
Glänzende Sichtflächen aus einer polierten Kavität für gehobene Kleinserienteile, die fertig aussehen müssen.
Lackierung
Farbtonanpassung und UV-beständige Beschichtung nach dem Spritzgießen, ergibt ein gleichbleibendes Markenbild auch in kleinen Losen.
Tampondruck und Laserbeschriftung
Logos, Teilenummern und Seriencodes dauerhaft aufgebracht, genutzt zur Rückverfolgbarkeit in der Kleinserie.
In-Mould-Label (IML)
Vorbedruckte Folie wird in einem Schuss Teil der Oberfläche, praktisch für markierte Kleinseriengehäuse und Verpackungskörper.
Soft-Touch-Beschichtung
Klarlack, der Griffigkeit und Kratzfestigkeit an häufig angefassten Kleinserienteilen wie Werkzeuggriffen verbessert.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Für Läufe unter etwa 5.000 Stück das Aluminium-Weichwerkzeug wählen, gehärteter Stahl rechnet sich erst darüber
- Wandstärke so auslegen, dass die Funktion geprüft werden kann, ohne dass Hartwerkzeug nötig wird, ein Weichwerkzeug ist der billigste Ort zu lernen
- Kleinserie mit CNC-Bearbeitung kombinieren, wenn ein einzelnes Merkmal für das Weichwerkzeug zu eng ist
- Den Weg zum gehärteten Stahl von Anfang an mitplanen, damit die Konstruktion beim Werkzeugwechsel unverändert bleibt
- Anschnitt und Entlüftung auf die Standzeit des Weichwerkzeugs auslegen, Aluminium arbeitet, und die ersten Schüsse sollen den Prozess beweisen
- Entformungsschräge mit 1 bis 2° ansetzen, bei Textur mehr, damit das Teil aus der weicheren Kavität sauber auswirft
- Schwindung in der Auslegung mit dem tatsächlichen Typ simulieren, die Spanne von PP bis glasgefülltem PA66 ist groß
- Den Werkstoff der späteren Serie im Blick behalten, das Kleinserienteil soll dem Serienteil in der Funktion entsprechen
- Mehrkomponenten- und Umspritzlösungen prüfen, wenn das Produkt in kleiner Menge einen Griff oder eine Dichtung braucht
- STEP, IGES oder DXF hochladen; die DFM-Prüfung zu Werkzeugweg, Wand und Anschnitt liegt kostenlos in 24 Stunden vor
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Aluminium-Weichwerkzeug | 2 bis 3 Wochen | 25 bis 5.000 Stück für Vorserien, Markttests und Konstruktionsfreigabe |
| Stahl-Brückenwerkzeug | 3 bis 4 Wochen | 5.000 bis 10.000 Stück, solange die Menge gehärteten Serienstahl noch nicht rechtfertigt |
| Serienwerkzeug aus Stahl | 4 bis 6 Wochen | ab 10.000 Stück, Glanzkavitäten, gefüllte Typen und lange Läufe mit Sichtteilen |
| Mehrkavitätenwerkzeug | 5 bis 7 Wochen | Umfangreiche Programme, bei denen die Zykluszeit den Preis gibt und die Füllung ausgeglichen sein muss |
Qualitätssicherung
- Beim Wareneingang prüfen wir den Harztyp gegen das Lieferantenzeugnis und halten die Chargennummer fest
- Erst wenn die Erstmusterprüfung samt Maßbericht vorliegt, wird der Rest der Menge freigegeben
- Je Kavität prüfen wir Wandstärke und Schussgewicht, dadurch fallen Fehlschüsse und Grat bald auf
- Sichtprüfung auf Einfallstellen, Verzug, Splay und Verbrennungen bei jedem Rüstwechsel
- Farbmessung gegen die Referenz, je Charge als Delta E festgehalten, sofern lackiert wird
- Passung durch die Montage eines Musters geprüft, wenn das Teil mit anderen zusammengebaut wird
- An der Düse messen wir die Massetemperatur nach, denn die eingestellte Zahl ist nicht die Temperatur des Materials
- Zur Chargenrückverfolgung des Harzes je Produktionslauf wird das Lieferantenzeugnis mit archiviert
- Maßbericht, Werkstoffzeugnis und Ursprungszeugnis sind bei jeder Lieferung dabei
- Wer eine neutrale Freigabe braucht, bekommt SGS, Bureau Veritas oder TÜV an die benannte Prüfstelle gestellt
Anwendungen
- Markteinführungen von Start-ups und in der Anschubphase
- Überbrückungsfertigung zwischen Muster und Großserie
- Nischen- und Nachrüstteile
- Ersatz- und Serviceteile
- Kundenspezifische Varianten in kleiner Auflage
- Markttests und Feldversuche vor dem Start
- Gehäuse und Umhausungen in kleiner Stückzahl
- Vorserien für Labor- und Diagnosetechnik
- Industrielle Komponenten im kleinen Los
Warum FHY Precision wählen
Echte Spritzgussteile ab 25 Stück aus dem Aluminium-Weichwerkzeug, Passung und Funktion sind damit geprüft, bevor Kosten für gehärteten Stahl entstehen
Ein geplanter Weg vom Weich- über das Brückenwerkzeug zum Serienstahl, steigende Stückzahl bedeutet kein Umkonstruieren
Alle gängigen Harze laufen im Haus, ABS, PP, PC, PA66 und Blends, abgestimmt auf den Werkstoff der späteren Serie
Kostenlose DFM-Prüfung in 24 Stunden, mit Werkzeugweg, Wand, Anschnitt und Schwindung für Ihre tatsächliche Menge
Mischbauweise aus Spritzguss und CNC, wenn ein Merkmal für das Weichwerkzeug zu eng ist
Lackieren, Bedrucken und Beschriften stehen mit dem Spritzguss im Angebot, das fertige Teil ist eine Bestellung
Chargenrückverfolgung des Harzes bleibt geführt, eine Prüfung durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV ist jederzeit zubuchbar
Kleine Lose aus der eigenen Fertigung in China, kalkuliert direkt ab Werk ohne Zwischenhandel
Häufig gestellte Fragen
1. Ab welcher Menge fertigen Sie Kleinserien?
Der Einstieg liegt bei 25 Stück im Aluminium-Weichwerkzeug, die reguläre Mindestmenge im Spritzguss sind 100 Stück. Das Weichwerkzeug ist der schnellste und günstigste Weg zu echten Spritzgussteilen für Passung und Markttest, bevor Stahl beauftragt wird.
2. Aluminium oder Stahl als Werkzeug?
Unter etwa 5.000 Stück ist das Aluminium-Weichwerkzeug die Wahl, von 5.000 bis 10.000 Stück das Stahl-Brückenwerkzeug. Gehärteter Serienstahl rechnet sich erst oberhalb von rund 10.000 Stück im Jahr, für Vorserien und Nischenläufe ist Aluminium also wirtschaftlicher und schneller da.
3. Wie lange hält ein Aluminium-Weichwerkzeug?
Typischerweise 500 bis 5.000 Schuss, abhängig von der Geometrie und davon, ob der Typ gefüllt ist, denn Glas und Talkum tragen eine weiche Kavität schneller ab. Für eine Vorserie oder einen Ersatzteillauf reicht das in der Regel, und wir nennen die erwartete Standzeit vor der Beauftragung, damit mitten im Programm keine Überraschung kommt.
4. Wann ist der Wechsel auf gehärteten Stahl fällig?
Wenn das Jahresvolumen etwa 10.000 Stück übersteigt, wenn die Kavität Glanz oder Galvanik liefern muss oder wenn ein glasgefüllter Typ das Aluminium zügig verschleißen würde. Die Teilekonstruktion bleibt dabei unverändert, nur das Werkzeug wechselt, der Schritt wird also von Anfang an geplant und nicht durch einen Ausfall erzwungen.
5. Welche Werkstoffe sind in der Kleinserie möglich?
ABS, PP, PC, PA66 und ihre Blends, ausgerichtet auf den Werkstoff Ihrer Serie, damit sich das Kleinserienteil wie das Serienteil verhält. Schwer entflammbare und gefüllte Typen laufen im Stahl-Brücken- oder Serienwerkzeug, bei Aluminium sprechen wir den Füllstoffverschleiß vorher an.
6. Was kostet ein Kleinserienwerkzeug?
Das Aluminium-Weichwerkzeug liegt bei einem Bruchteil des gehärteten Stahls, weil Material und Bearbeitung günstiger sind und die Lieferzeit kürzer ausfällt. Wir kalkulieren Werkzeug und Stückpreis gemeinsam, Sie sehen also die Gesamtkosten bis zum ersten Teil, und für eine Vorserie, die vielleicht nicht hochläuft, berechnen wir kein Hartwerkzeug.
7. Wie schnell sind gespritzte Muster da?
Das Aluminium-Weichwerkzeug steht nach 2 bis 3 Wochen, Bemusterung und Erstmusterfreigabe kommen mit rund einer Woche hinzu. Funktionsfähige Spritzgussteile liegen damit meist nach drei bis vier Wochen bei Ihnen, deutlich früher als bei einem Serienstahlwerkzeug für ein Programm, das sich noch ändern kann.
8. Welche Toleranzen sind in der Kleinserie erreichbar?
±0,05 mm an kritischen Merkmalen als Standard, enger nach Absprache, also derselbe Wert wie in der Serie, weil Maschine und Harztyp die Toleranz stärker bestimmen als die Werkzeughärte. Kritische Maße werden in der DFM-Runde markiert und am Erstmuster geprüft.
9. Ist Kleinserie günstiger als 3D-Druck?
Bei wenigen Stücken gewinnt der Druck, oberhalb von etwa 25 bis 100 Stück bringt das Spritzgießen echte Werkstoffeigenschaften, die bessere Oberfläche und den niedrigeren Stückpreis, dazu Teile, der Serie entsprechen. Der Druck passt für das allererste Konzept, das Spritzgießen für das Teil, das tatsächlich ausgeliefert wird.
10. Ist Kleinserie günstiger als CNC-Bearbeitung?
Bei einer komplexen Form mit vielen Merkmalen ist das Spritzgießen pro Stück meist günstiger als das Fräsen aus dem Vollen und vermeidet Verschnitt. Bei einem oder zwei sehr einfachen Blöcken kann die Bearbeitung vorn liegen. Wir vergleichen beide Wege gegen Ihre Geometrie und Menge und empfehlen den günstigeren.
11. Lassen sich Spritzguss und CNC in einem Teil verbinden?
Ja. Wo ein Merkmal für das Weichwerkzeug zu eng oder zu hart ist, spritzen wir den Körper und bearbeiten das kritische Merkmal spanend. So entsteht ein Mischteil, das die Konstruktion validiert, ohne auf Stahl zu warten, verbreitet bei Kleinserienmechanik mit einer Passbohrung oder einer Dichtfläche.
12. Welche Oberfläche bekomme ich in der Kleinserie?
Textur ab Form ist der Standard, dazu SPI-Politur, Lackierung, Tampondruck oder Laserbeschriftung sowie In-Mould-Labelling. Für ein gehobenes Kleinserienprodukt lackieren wir im Markenfarbton, weil sich der Farbton so von Los zu Los halten lässt und das Weichwerkzeug selbst nicht glänzen muss.
13. Gibt es vor der Kleinserie ein Muster?
Das Aluminium-Weichwerkzeug ist selbst der Musterweg: 25 bis 1.000 funktionsfähige Spritzgussteile in 2 bis 3 Wochen. Vor dem Werkzeugbau liefern wir spanend gefertigte oder gedruckte Muster für eine sehr frühe Formkontrolle, und wo Rastelemente oder Wandstärke zählen, raten wir zum gespritzten Muster.
14. Liefern Sie Ersatz- und Serviceteile?
Ja, dafür ist die Kleinserie wie gemacht, weil solche Teile über die Zeit in kleinen Losen gebraucht werden. Werkzeug und Harzdokumentation bleiben bei uns, eine Nachbestellung entspricht damit der Erstausführung, und Werkstoffzeugnis sowie Ursprungszeugnis gehen mit jedem Los raus.
15. Wie komme ich von der Kleinserie in die Großserie?
Wir legen das Teil von Anfang an auf den Serienwerkstoff und die Serientoleranz aus, der Schritt besteht also im Stahlwerkzeug und nicht im Umkonstruieren. Die freigegebene Konstruktion und die Erstmusterdaten wandern in das Serienwerkzeug, und die Kavitätenzahl richtet sich nach Ihrer Prognose.
16. Ist eine Prüfung durch Dritte möglich?
Ja. SGS, Bureau Veritas oder TÜV kommen an jede von Ihnen benannte Stelle, von der Eingangsprüfung des Harzes über Maßkontrollen bis zur Freigabe einer Beschichtung. Bei regulierten oder Markenprogrammen in kleinen Mengen verlangt Ihr Kunde das häufig, deshalb steht der Prüfpunkt gleich im Auftrag.