Metall und Kunststoff in einem Spritzvorgang verbinden
Gewindebuchsen, Stifte, Buchsen und Stromschienen werden in PA66, POM, ABS, PC oder PEEK eingelegt und direkt umspritzt. So entsteht ein einziges Bauteil ohne nachträgliches Einpressen oder Einkleben, mit formschlüssig verankerten Einlegern und einer auf ±0,02 mm geprüften Einsatzposition. Maßbericht, Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 und Prüfprotokoll je Charge begleiten die Lieferung.
Kostenlose Beratung24 h
Angebotsdauer
±0,02 mm
Toleranz an kritischen Maßen
China
Fertigungsstandort
100 Stück
Mindestmenge
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| PA66 (Nylon 66) | 80–90 MPa Zugfestigkeit bei 1,14 g/cm³ Dichte, hohe mechanische Festigkeit, geringe Reibung und sehr guter Verschleißwiderstand; mit 30 Prozent Glasfaser werden 190 MPa erreicht. | Zahnräder, Lager, Strukturteile, Komponenten im Motorraum und Steckverbindergehäuse |
| POM (Acetal) | 60–70 MPa Zugfestigkeit bei 1,41 g/cm³ Dichte, sehr steif und maßstabil, mit geringer Reibung und geringer Kriechneigung. | Zahnräder, Lager, Präzisionsmechanik, Pumpenteile und Clips |
| ABS | 40–48 MPa Zugfestigkeit bei 1,04–1,07 g/cm³ Dichte, schlagzäh, maßstabil und gut galvanisier- sowie lackierbar. | Gehäuse, Abdeckungen, Fahrzeuginnenraumteile und Konsumgüter |
| PC (Polycarbonat) | 55–70 MPa Zugfestigkeit bei 1,20 g/cm³ Dichte, sehr schlagzäh und transparent mit guter Wärmebeständigkeit. | Klarsichtgehäuse, Elektrogehäuse, Medizin- und Sicherheitsteile |
| PEEK | 90–100 MPa Zugfestigkeit bei 1,32 g/cm³ Dichte, dauerbelastbar bis 260 °C sowie chemikalien- und verschleißfest. | Luftfahrt, Medizintechnik, Halbleiterbau und Hochleistungsbauteile |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Spritzdruck | bis 220 MPa je nach Kunststoff |
| Maßtoleranz, Präzision | ±0,02 mm an kritischen Maßen nach DFM-Prüfung |
| Maßtoleranz, Standard | ±0,10 mm allgemein nach Allgemeintoleranzen |
| Wandstärke | 0,8–4,0 mm typisch, 0,5 mm mit leichtfließenden Harzen |
| Entformungsschräge | 0,5°–2° je Oberflächenstruktur |
| Oberflächenrauheit, Kavität | SPI A2 (Ra 0,05 μm) bis SPI C3 (Ra 3,2 μm) |
| Maximale Bauteilgröße | 800×600×400 mm, bis 2.000 g Schussgewicht |
| Werkzeugstahl | P20, 718H, S136, NAK80, H13, gehärtet auf HRC 48–52 |
| Kavitätenzahl | 1, 2, 4, 8, 16 oder 32 Kavitäten |
| Werkzeugstandzeit | 100.000 bis über 1.000.000 Schuss je nach Stahl und Harz |
Oberflächenbehandlungen
SPI A1/A2 (Spiegelpolitur)
Hochglanzpolierte Kavität mit Ra 0,012–0,05 μm für optische Linsen und anspruchsvolle Sichtteile.
SPI B1/B2 (Feinkorn)
Fein geschliffene Kavität mit Ra 0,05–0,1 μm, der Standard für die meisten kosmetischen Außenflächen.
SPI C1/C3 (Geläppt)
Halbglänzend geläppte Fläche mit Ra 0,35–3,2 μm für allgemeine Funktionsoberflächen.
SPI D1/D3 (Trockenstrahlen)
Matte, strukturierte Oberfläche mit Ra 3,2–18 μm, die Fließlinien überdeckt und griffig macht.
Struktur / Ätzen
Leder-, Holz- oder geometrische Muster werden ins Werkzeug geätzt, etwa nach der MT-11000-Serie oder als kundenspezifische Struktur.
Tampon- / Siebdruck
Mehrfarbige Logos, Symbole und Kennzeichnungen auf ebenen und leicht gewölbten Flächen.
Lackieren (2K / UV)
Lacksysteme in Automotive-Qualität mit Sonderfarben, Soft-Touch sowie Matt- und Glanzvarianten.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- STEP- oder IGES-Daten hochladen und innerhalb von 24 Stunden die kostenlose DFM-Analyse erhalten
- Den Einleger bewusst wählen: Gewindebuchsen aus Messing oder Kunststoff, gedrehte Stifte, gestanzte Stromschienen oder Muttern verlangen jeweils eigene Verankerungen
- Rändelungen, Nuten, Längsrillen oder Abflachungen in den Einleger einbringen, damit der Kunststoff greift und Drehmoment ihn nicht mitdreht
- Die unterschiedliche Wärmedehnung von Metall und Kunststoff berücksichtigen, Spiel vorsehen und Spannungsrisse um starre Einleger vermeiden
- Einleger so positionieren, dass sie automatisch eingelegt werden können und das Werkzeug sicher abschließt, ohne Grat an der Trennebene
- Die Wandstärke rings um den Einleger ausgleichen, damit Schwindung, Einfallstellen und Verzug beherrschbar bleiben
- Anschnittlage und -art so wählen, dass die Schmelze den Einleger weder verschiebt noch übermäßig belastet
- Entformungsschräge und Struktur gleichmäßig halten, damit das Teil sauber um das umschlossene Metall ausgeworfen wird
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Prototypenwerkzeug (weicher Stahl) | 2–3 Wochen | 25–500 Stück für Konstruktionsnachweis und Vorserie |
| Serienwerkzeug (P20 / 718H) | 4–6 Wochen | 100.000–500.000 Schuss bei mittleren Stückzahlen |
| Serienwerkzeug (S136 / NAK80) | 5–7 Wochen | 500.000 bis über 1.000.000 Schuss für korrosive oder abrasiv wirkende Harze |
| Mehrkavitäten- / Heißkanalwerkzeug | 6–8 Wochen | Großserien mit 2–32 Kavitäten für niedrigere Stückkosten |
Qualitätssicherung
- Kunststoff und Metalleinleger werden je Eingangscharge gegen die Spezifikation geprüft
- Die Erstmusterprüfung (FAI) vermisst das erste Teil auf der CMM und liefert einen vollständigen Maßbericht
- Vor und nach jedem Spritzzyklus werden Vorhandensein, Position und Ausrichtung des Einlegers kontrolliert
- Prozessbegleitende Prüfungen an Spritz- und Entgratstationen fangen Abweichungen früh ab
- Kritische Maße einschließlich der Einlegerposition werden mit Messschieber, Lehre und CMM geprüft
- Die Sichtprüfung erfasst Grat am Einleger, Kurzschüsse, Einfallstellen und Oberflächenfehler
- Auszug- und Drehmomentprüfungen an verankerten Einlegern werden nach Zeichnungsvorgabe durchgeführt
- Chargennummern, Prüfprotokoll und Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 bleiben dem Fertigungslauf zugeordnet
Anwendungen
- Gewindebuchsen und Muttern in Kunststoffgehäuse eingespritzt für wiederverwendbare Metallgewinde
- Elektrische Steckverbinder mit angespritzten Kontakten und Anschlussfahnen
- Gekapselte Stromschienen und Leiterbahnen für eine isolierte Stromverteilung
- Sensorgehäuse mit eingebetteten Metallkernen und Abschirmung
- Fahrzeugbefestigungen und Halter, die Kunststoffkörper mit Metallfunktion verbinden
- Medizintechnische Komponenten mit Metallkernen für Festigkeit oder Leitfähigkeit
- Strukturhalter, die Kunststoff und Metallbaugruppen in einem Teil zusammenfügen
- HF-Abschirmteile, um Metallgewebe oder Rahmen umspritzt
Warum FHY Precision wählen
Metallfunktion und Kunststoffkörper entstehen in einem einzigen Spritzvorgang, lose Teile und ein separater Montageschritt entfallen
Konstruierte Rändelungen und Nuten halten die Einleger formschlüssig gegen Auszug und Drehmoment
Einpressen, Schweißen und Kleben nach dem Spritzen werden überflüssig, was die Montagekosten senkt
PA66, POM, ABS, PC und PEEK lassen sich mit Messing-, Stahl- oder Kupfereinlegern kombinieren
An kritischen Maßen halten wir ±0,02 mm und prüfen die Einlegerposition in jedem Zyklus
Aus STEP- oder IGES-Daten entsteht innerhalb von 24 Stunden ein kostenloser DFM-Bericht zu Einlegern, Wänden, Anschnitten und Kosten
Ein Prototypenwerkzeug ist in 2–3 Wochen fertig, die T1-Muster folgen 3–5 Tage später
Umspritzen, Strukturierung, Druck, Lackierung und Prüfung werden im chinesischen Werk gemeinsam koordiniert
Häufig gestellte Fragen
1. Was bedeutet Umspritzen von Einlegeteilen, und wann lohnt es sich?
Ein Metallteil, etwa eine Gewindebuchse, ein Stift, eine Mutter oder eine Stromschiene, wird in die Form gelegt und mit Kunststoff umspritzt, sodass beide zu einem Bauteil verbunden sind. Das Verfahren lohnt sich, wenn ein metallisches Merkmal, ein belastbares Gewinde, ein Leiter oder ein steifer Kern, im Kunststoff sitzen soll und ein eigener Montageschritt entfallen kann. Wird das Metall nur teilweise umschlossen oder erst nachträglich aufgebracht, sprechen wir von Mehrkomponenten-Spritzgießen, das wir ebenfalls anbieten.
2. Welche Einleger können Sie verarbeiten?
Gängig sind Gewindebuchsen aus Messing, gedrehte Stahlstifte und Wellen, gestanzte Stromschienen und Kontakte, Muttern, Abstandshalter sowie Kupfer- oder Stahlkerne. Jeder Einleger braucht Verankerungsmerkmale wie Rändelung, Nuten oder Rillen, damit der Kunststoff ihn fasst. Senden Sie uns das Teil oder die Zeichnung, dann empfehlen wir die passende Verankerungsgeometrie.
3. Bieten Sie auch Mehrkomponenten-Spritzgießen an?
Ja. Bei der Einlegetechnik wird ein vorgelegtes Metallteil umschlossen, beim Mehrkomponenten-Spritzgießen kommt eine zweite Kunststoffschicht hinzu, etwa ein griffiges TPE oder TPU auf einem festen Träger. Beide Wege verbinden Werkstoffe in einem Teil. Die kostenlose DFM-Prüfung klärt, welches Verfahren zu Ihrer Konstruktion passt.
4. Welche Toleranzen sind erreichbar?
Allgemein gelten ±0,10 mm, an kritischen Maßen halten wir ±0,02 mm, und zwar ausdrücklich auch für die Position des umspritzten Einlegers, die wir in jedem Zyklus kontrollieren. Welche Maße in die enge Klasse fallen, legen wir im DFM-Bericht fest und dokumentieren sie anschließend im CMM-Maßprotokoll.
5. Wie vermeiden Sie Grat und Fehler am Einleger?
Grat an der Trennebene entsteht durch unzureichenden Werkzeugabschluss oder verrutschte Einleger. Wir konstruieren passgenaue Einlegersitze, prüfen die Platzierung vor jedem Schuss und legen den Anschnitt so, dass die Schmelze das Metallteil nicht verdrängt. Prozessbegleitende und abschließende Kontrollen erfassen Kurzschüsse, Einfallstellen und Grat.
6. Wie hoch ist die Mindestbestellmenge?
Die MOQ liegt bei 100 Stück, weil ein Werkzeug nötig ist. Für die erste Validierung sind mit einem weichen Prototypenwerkzeug bereits 25 Stück möglich. Welche Einstiegsmenge sich rechnet, nennen wir im Angebot.
7. Wie lange dauern Werkzeugbau und Fertigung, und welche Unterlagen kommen mit?
Das Prototypenwerkzeug ist in 2–3 Wochen fertig, die T1-Muster folgen 3–5 Tage später, ein Serienwerkzeug braucht 4–6 Wochen und laufende Lose gehen je Charge in 1–3 Wochen raus. Zur Freigabe gehören ein Erstmusterprüfbericht (FAI), ein CMM-Maßprotokoll, ein Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 für Kunststoff und Einleger sowie ein Prüfprotokoll je Charge. Alle Termine werden schriftlich bestätigt.
8. Verarbeiten Sie PEEK und andere Hochleistungskunststoffe?
Ja. PEEK und weitere technische Hochtemperaturharze spritzen wir für Luftfahrt, Medizintechnik und Halbleiteranwendungen, mit Werkzeugen und Prozessführung, die auf die deutlich höheren Massetemperaturen ausgelegt sind.
9. Unterzeichnen Sie eine Geheimhaltungsvereinbarung?
Ja, bevor wir Konstruktionsdaten sichten. Der Zeichnungszugriff bleibt auf das Projektteam beschränkt, und ohne Ihre schriftliche Freigabe zeigen wir keine Teile Dritten.
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 eine dem Finish angepasste Verpackung gehören dazu.
11. Wie starte ich ein Umspritzprojekt?
Senden Sie STEP, IGES oder Zeichnungen zusammen mit der Spezifikation des Einlegers. Innerhalb von 24 Stunden erhalten Sie den kostenlosen DFM-Bericht und ein Angebot mit Werkzeugkosten, Stückpreis und Lieferzeit. Nach Freigabe beginnt der Formenbau, die T1-Muster folgen in 2–3 Wochen.
12. Wie viel tragfähiger ist ein umspritzter Einleger als eine selbstschneidende Schraube?
Um ein Mehrfaches. Auszugstests ergeben für umspritzte Messingbuchsen je nach Größe und Harz 100–400 N, für selbstschneidende Schrauben nur 50–250 N, wobei deren Wert mit jeder Demontage sinkt. Ein Praxisbeispiel: Ein Pumpengehäuse, bei dem sich die Schrauben schon bei 7 N·m überdrehten, also 40 Prozent unter der geforderten 12 N·m, hielt mit eingespritzten M6-Messingeinsätzen 18 N·m und damit 50 Prozent Reserve. Bei wiederholt montierten Produkten ist der umspritzte Einleger die technisch richtige Lösung.
13. Welche Faustregeln gelten für Dome um umspritzte Einleger?
Der Dom-Außendurchmesser sollte das 2,5- bis 3,0-fache des Einleger-Außendurchmessers betragen, ein M6-Einsatz mit 8–9 mm Außendurchmesser braucht also etwa 20–27 mm. Dünnere Wände reißen beim Anziehen oder später im Betrieb. Die Domwand bleibt nahe an der Bauteilwandstärke, mit kleinem Radius am Fuß, damit sie ähnlich schnell abkühlt; eine dicke Domwurzel sieht im CAD gut aus, zieht aber auf der Gegenseite sichtbar ein. Für solche Geometrien genügen 0–0,5° Entformungsschräge.
14. Wie beherrschen Sie die unterschiedliche Wärmedehnung von Metall und Kunststoff?
Metall und Kunststoff schwinden unterschiedlich, deshalb bleibt an jeder Einlegerverbindung eine Restspannung, die es zu beherrschen und nicht zu beseitigen gilt. Wir halten Domwände gleichmäßig, meiden scharfe Ecken als Spannungskonzentratoren, legen die Last über Rändelungen, Nuten und Hinterschnitte mechanisch in die Verankerung statt allein in den Schrumpfsitz und validieren bei Bedarf mit Temperaturwechseln. Fachgerecht ausgelegte Verbindungen behalten nach 10.000 Zyklen von -40 bis +85 °C noch rund 96 Prozent ihrer anfänglichen Auszugsfestigkeit.
15. Aus welchen Werkstoffen dürfen die Einleger bestehen?
Messing C36000 ist der Standard für Gewindebuchsen, weil es sich gut zerspanen lässt, korrosionsfest ist und Rändelungen sicher im Kunststoff verankert. Gehärteter Stahl 12L14 dient hochbelasteten Verbindungen, Edelstahl 303/304 der Medizin-, Lebensmittel- und Marinetechnik, Aluminium 6061-T6 dem Leichtbau. Für elektrische Kontakte verwenden wir Messing oder Phosphorbronze. Auf der Kunststoffseite empfehlen wir PA6-GF30 und PPS, wenn Maßstabilität und Verankerung zugleich kritisch sind.
16. Wie verhindern Sie verrutschte Einleger und Grat im Gewinde?
Zwei Fehlerbilder, zwei Gegenmaßnahmen. Gegen Verschieben unter Schmelzedruck sorgen formschlüssige Aufnahmen im Werkzeug, deren Lage wir an den Erstteilen prüfen, bevor der Lauf weitergeht. Gegen Grat über der Gewindefläche sorgt ein definierter Abschluss an jeder Einlegerstirn, damit die Bohrung sauber bleibt. Beides wird am Erstmuster verifiziert, denn ein erst bei der Montage entdecktes blockiertes Gewinde bedeutet Nacharbeit an der ganzen Charge.