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Spritzguss ist die beste Wahl, wenn die Konstruktion feststeht und Sie mehrere identische Bauteile benötigen. Die Kunststoffbearbeitung eignet sich am besten, wenn Sie sehr wenige Bauteile brauchen oder die Konstruktion noch nicht festgelegt ist. Im Folgenden vergleichen wir, wie sich die beiden Verfahren auf Stückpreis, Lieferzeit, Werkstoffwahl und Konstruktion auswirken.
Die Wahl hängt vor allem davon ab, wie viele Bauteile Sie benötigen, wie weit die Konstruktion festgelegt ist und welche Anforderungen Sie an Oberfläche und Werkstoff stellen.
| Spritzguss | Kunststoffbearbeitung (CNC-Fräsen) | |
|---|---|---|
| Anlaufkosten | Werkzeug (einmalige Investition) | Rüsten, Vorrichtungen und Programmierung |
| Stückpreis bei größeren Stückzahlen | Sinkt mit steigender Menge | Pro Bauteil weitgehend gleich |
| Erste Bauteile | Nach der Werkzeugfertigung. Prototypen bei Idé-Pro: 3–6 Wochen, mit Fast Track 1–3 Wochen | In der Regel wenige Tage bis einige Wochen |
| Typische Toleranzen | ±0,1–0,3 mm bei Maßen zwischen 10 und 100 mm | ±0,1 mm, bei dimensionsstabilen Werkstoffen bis etwa ±0,05 mm |
| Werkstoffe | Über 2.000 Kunststoffe bei Idé-Pro, auch glasfaserverstärkte und talkumgefüllte Typen | Kunststoffsorten, die als Halbzeug (Platte, Rundstab, Rohr) erhältlich sind |
| Oberfläche | Wird in der Konstruktion festgelegt und im Werkzeug erzeugt | Frässpuren, oft ist Polieren oder Schleifen erforderlich |
| Konstruktion | Rippen, Hinterschnitte und geringe Wanddicken werden mitgespritzt | Der Fräser muss alle Flächen erreichen |
| Materialausnutzung | Nahezu abfallfrei, Überschuss oft wiederverwendbar | Abgefrästes Material wird zu Spänen |
Beim Spritzguss wird das Bauteil in einem Werkzeug geformt, während es beim CNC-Fräsen aus einem Kunststoffblock herausgearbeitet wird. Deshalb unterscheiden sich die beiden Verfahren auch in der Materialausnutzung.
Kunststoffgranulat wird beim Spritzgießen aufgeschmolzen und unter hohem Druck in die Werkzeugkavität eingespritzt. Die Schmelze kühlt in der Kavität ab, erstarrt und wird als fertiges Bauteil entformt. Überschüssiger Kunststoff, z. B. aus dem Anguss, kann oft zu Mahlgut zerkleinert und wiederverwendet werden.
CNC-Fräsen ist eine Form der spanenden Kunststoffbearbeitung, bei der ein Fräser Material von einer Platte, einem Rundstab oder einem Block abträgt, bis das Bauteil die gewünschte Form hat. Das abgefräste Material fällt als Späne an, die in der Fertigung abgeführt werden müssen.
Spritzguss hat höhere Anlaufkosten, dafür sinkt der Stückpreis, je mehr Bauteile Sie benötigen. Die Kunststoffbearbeitung hat niedrigere Anlaufkosten, der Stückpreis bleibt jedoch unabhängig von der Stückzahl weitgehend gleich.
Bevor ein Bauteil spritzgegossen werden kann, muss das Werkzeug hergestellt werden. Darauf entfällt der Großteil der Anlaufkosten. Für Prototypen und Kleinserien setzt Idé-Pro Aluminiumwerkzeuge ein, die schneller und günstiger zu fertigen sind als Stahlwerkzeuge. Danach bestimmen vor allem Taktzeit und Material den Stückpreis.
Beim Fräsen von Kunststoff bestehen die Anlaufkosten aus Rüsten und Programmierung. Diese Kosten verteilen sich mit steigender Stückzahl auf mehr Bauteile, Maschinenzeit und Material pro Bauteil bleiben jedoch gleich. Deshalb sinkt der Stückpreis nur wenig.
Wann Spritzguss günstiger wird, hängt von Größe, Konstruktion und Werkstoff des Bauteils sowie von der Stückzahl ab. Die Grenze ist daher von Bauteil zu Bauteil verschieden. Idé-Pro unterstützt Sie gern bei der Entscheidung, welches Verfahren sich für Ihr Bauteil am meisten lohnt.
X Vent hat zwei Bauteile für eine Entgasungsanlage, eine Schaufel und einen Satz Speichen, vom CNC-Fräsen auf Spritzguss umgestellt. Vor der Umstellung mussten die Fräsmaschinen 1.000 Stunden laufen, um 4.000 Schaufeln herzustellen, und die Speichen wurden aus einer 20 mm starken Massivplatte gefräst, wobei 85 % davon als Abfall anfielen.
Mit dem Spritzguss erreichte X Vent einen niedrigeren Stückpreis und eine kürzere Produktionszeit. Die Bauteile benötigen keine Nachbearbeitung mehr, und Logo und Text werden direkt mitgespritzt. Lesen Sie die vollständige Kundenreferenz zu X Vent.
Meist ist die Kunststoffbearbeitung schneller als der Spritzguss, da direkt anhand der 3D-Datei mit Rüsten und Programmierung begonnen werden kann. Die Lieferzeit für gefräste Kunststoffteile liegt typischerweise zwischen wenigen Tagen und einigen Wochen, je nach Komplexität, Werkstoff und Stückzahl. Beim Spritzguss muss zuerst das Werkzeug hergestellt und das Bauteil spritzgussgerecht konstruiert werden.
Bei Idé-Pro werden Spritzguss-Prototypen in der Regel in 3–6 Wochen geliefert, bei großen und komplexen Bauteilen in 10–12 Wochen. Mit Fast Track lässt sich die Lieferzeit auf 1–3 Wochen verkürzen. Werkzeugbau und Produktion befinden sich unter einem Dach in Skive, und wir fertigen bis zu 20 Werkzeuge pro Woche.
Ein breites Spektrum an Thermoplasten lässt sich spritzgießen. Beim CNC-Fräsen werden Werkstoffe verwendet, die als Halbzeuge erhältlich sind, also als Platten, Rundstäbe und Rohre.
Granulat für den Spritzguss gibt es in vielen Typen: glas- oder kohlenstofffaserverstärkt, talkumgefüllt, eingefärbt und mit Additiven wie UV-Stabilisatoren und Flammschutzmitteln. Idé-Pro verarbeitet im Spritzguss über 2.000 Kunststoffe, von Standardkunststoffen wie PP und PE bis zu technischen Kunststoffen wie PA, PC, ABS, PPS, PSU und PEEK.
Für die Kunststoffbearbeitung ist die Auswahl kleiner. Werkstoffe wie POM, PA, PE und PEEK sind als Halbzeuge weit verbreitet, und auch einzelne glasfaserverstärkte Typen wie PA66 GF30 und PEEK GF30 sind erhältlich.
Das Herstellverfahren bestimmt die Struktur des Kunststoffs, z. B. Faserorientierung, Kristallinität und Eigenspannungen. Deshalb hat ein gefrästes Bauteil andere Eigenschaften als ein spritzgegossenes, auch wenn der Werkstoff derselbe ist.
Platten und Rundstäbe kühlen bei der Herstellung langsam ab und weisen dadurch mitunter eine andere Struktur und höhere Eigenspannungen auf als ein Spritzgussteil. Im spritzgegossenen Bauteil richten sich die Fasern nach der Fließrichtung im Werkzeug aus. Testergebnisse eines gefrästen Bauteils können deshalb von denen des Spritzgussteils abweichen. Ein spritzgegossener Prototyp bietet somit die aussagekräftigste Testgrundlage.
Beim Spritzguss muss das Bauteil so konstruiert sein, dass es sich aus dem Werkzeug entformen lässt. Dafür lassen sich geringe Wanddicken realisieren und Rippen sowie Hinterschnitte direkt mitspritzen.
Beim Fräsen muss der Fräser alle Flächen erreichen. Innenecken erhalten deshalb immer einen Radius, und tiefe, schmale Taschen lassen sich nur mit großem Aufwand fräsen. Komplexe Bauteile werden oft geteilt und anschließend montiert. Die Wanddicke kann dagegen frei variieren.
Beim Spritzguss übernimmt das Bauteil die Oberflächenstruktur der Kavität und ist unmittelbar nach dem Entformen fertig. Logo und Text lassen sich direkt im Werkzeug abbilden. Beim Fräsen bleiben sichtbare Riefen zurück. Eine völlig glatte oder strukturierte Oberfläche erfordert daher oft manuelle Nachbearbeitung wie Polieren oder Schleifen, was den Stückpreis erhöht.
Auch bei den erreichbaren Toleranzen unterscheiden sich die beiden Verfahren. Ein Spritzgussteil erreicht typischerweise ±0,1–0,3 mm für Maße zwischen 10 und 100 mm, und da alle Bauteile in derselben Werkzeugkavität gespritzt werden, ist die Wiederholgenauigkeit hoch. Bei der Kunststoffbearbeitung sind ±0,1 mm üblich, und bei dimensionsstabilen Werkstoffen wie POM und PEEK lassen sich einzelne Maße auf etwa ±0,05 mm fertigen. Temperatur, Feuchtigkeit und beim Fräsen freigesetzte Eigenspannungen können jedoch zu Maßänderungen führen.
Soll Ihr Bauteil spritzgegossen werden, helfen wir Ihnen, die Konstruktion spritzgussgerecht zu optimieren, ganz gleich, ob Sie von einer Zeichnung ausgehen oder bereits gefräste Prototypen haben.
Wenn Sie unsicher sind, welches Verfahren am besten zu Ihrem Bauteil passt, kontaktieren Sie Idé-Pro. Wir sehen uns Ihr Bauteil gern gemeinsam mit Ihnen an.
Ja. Idé-Pro fertigt Funktionsprototypen im Spritzguss in Aluminiumwerkzeugen. Die Lieferzeit beträgt in der Regel 3–6 Wochen, mit Fast Track 1–3 Wochen. Die Prototypen werden im selben Verfahren und aus demselben Werkstoff wie das Endprodukt hergestellt, sodass Sie realistische Testergebnisse erhalten.
Ja, wenn das Bauteil senkrechte Wände, scharfe Außenkanten oder unterschiedliche Wanddicken hat. Für den Spritzguss sind in der Regel Entformungsschrägen, eine gleichmäßigere Wanddicke und Radien nötig, damit sich das Bauteil aus dem Werkzeug entformen lässt. Idé-Pro unterstützt Sie bei der Anpassung.
Ja. Logo und Text werden in das Werkzeug eingearbeitet und direkt mitgespritzt, sodass das Bauteil nach dem Entformen fertig ist.
Ja. Gefräste Prototypen eignen sich für frühe Entwicklungsphasen, und sobald die Konstruktion feststeht, kann die Fertigung auf Spritzguss umgestellt werden. Ein Spritzgussteil lässt sich zudem nachträglich CNC-fräsen, wenn einzelne Details engere Toleranzen erfordern, als im Spritzguss erreichbar sind.
Bei Idé-Pro fertigen wir im Spritzguss Kunststoffteile von 0,01 g bis 41,5 kg auf über 50 Maschinen mit einer Schließkraft von 6 bis 4.000 Tonnen.