Unser Spritzgießen von Kleinserien Mit diesem Service können Sie echte Kunststoffteile herstellen, ohne die Kosten für komplette Fertigungswerkzeuge tragen zu müssen.
Wir führen Spritzguss in Kleinserien für Kunden aus den Bereichen Automobilindustrie, Medizintechnik, Unterhaltungselektronik und Industrieausrüstung durch. Die meisten unserer Kleinserienaufträge umfassen zwischen 100 und 10.000 Teile.
Fertigungslogik-Simulator
Vergleichen Sie 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzgießen auf der Grundlage von Produktionsmenge und Designkomplexität.
Leitfaden für Mengenentscheidungen
Prototyp / Konzepttest
Prototyp oder Kleinserie
CNC- oder Kleinserien-Option
Formgebung in kleinen Stückzahlen möglich
Vorteil des Spritzgießens
Taste
Die Technologie Damit können Sie die Werkzeugbauzeit verkürzen, Vorserienchargen aus echtem Kunststoff fertigen oder fertige Kleinserienbauteile ausliefern. Die Stückkosten bei einer Form für kleine Stückzahlen liegen deutlich unter denen eines Werkzeugs aus gehärtetem Stahl – manchmal sind die Vorlaufkosten um 60–80% niedriger. [VERIFY]
Was Topworks im Bereich des Spritzgießens kleiner Stückzahlen anbietet
Wir fertigen Kunststoffteile in Kleinserien, damit Sie ein Produkt auf den Markt bringen, testen oder einen Nischenauftrag abwickeln können, ohne eine Million Stück bestellen zu müssen. Die meisten Projekte beginnen bei einigen hundert Stück und lassen sich von dort aus skalieren.
Wenn Sie nur eine Handvoll Muster benötigen, ist unsere Prototypenfertigung der schnellere Weg. Vom ersten Angebot bis zur letzten Lieferung betreut derselbe Ingenieur Ihr Projekt.
Schicken Sie uns Ihre 3D-CAD-Datei, sobald Sie bereit sind, und wir melden uns bei Ihnen mit einem kostenloses Angebot. STEP und X_T sind am besten geeignet. Parasolid funktioniert ebenfalls.
Unsere Ingenieure prüfen jedes Entwurf für die DFM, bevor wir den Stahl zuschneiden. Entformungsschrägen, Wandstärken, Angusspositionen, Schließflächen – wir kennzeichnen bereits vor der Herstellung der Form alles, was zu Einfallstellen, Gratbildung oder Verformungen führen könnte. Die Materialauswahl spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle.
Wenn Sie nicht wissen, welches Harz Sie wählen sollen, teilen Sie uns bitte mit, wofür das Bauteil verwendet werden soll. Wir schlagen Ihnen dann zwei oder drei Harzoptionen vor und erläutern die jeweiligen Vor- und Nachteile. UV-Belastung, Brandschutzklasse, Kontakt mit Chemikalien, Fallhöhe – das sind die Faktoren, die für die Wahl entscheidend sind.
Was die Form selbst betrifft, wählen wir den Stahl und die Konstruktion entsprechend Ihrer Schusszahl und Ihrem Toleranzbereich aus. Aluminium, P20 oder H13 – jedes Material hat seinen optimalen Einsatzbereich. Bei den meisten Kleinserien kommen P20 oder Aluminiumeinsätze in einem Master-Schuh zum Einsatz.
Benötigen Sie einen Prototyp, bevor wir die Form anfertigen? Sie haben die Wahl 3D-Druck oder die CNC-Bearbeitung des ersten physischen Bauteils. In diesem Schritt lassen sich Konstruktionsprobleme erkennen, solange ihre Behebung noch kostengünstig ist.
Wir arbeiten mit flexiblen Produktionsplänen und zwei bis drei Schichten, wenn Ihr Zeitplan eng ist. Die Fertigungshalle verfügt über 14 Spritzgussmaschinen mit einer Schließkraft von 80 bis 1.000 Tonnen. Damit decken wir alles ab, vom 30-Gramm-Gehäuse für Handgeräte bis hin zu einer 2-Kilogramm-Halterung für die Automobilindustrie.
Sind Sie bereit, ein genaues Angebot zu erhalten?
Topworks kombiniert fundiertes Spritzguss-Know-how mit strukturiertem Projektmanagement - damit Ihr nächstes Projekt pünktlich, spezifikations- und budgetgerecht fertig wird.
Auch Ihre Werkzeuge werden zwischen den Produktionsläufen hier gelagert. Wir lagern die Formen unserer Kunden in einem 2.000 m² großen, klimatisierten Lager in Stahlregalen. Jedes Werkzeug wird vor seinem nächsten Einsatz einer Wartungsprüfung unterzogen – gereinigt, neu gefettet und bei Bedarf leicht poliert.
Kleinserien-Spritzguss: Was ist das?
Beim Spritzguss in kleinen Stückzahlen handelt es sich um die Produktion von Kunststoffteilen in kleinen Serien unter Verwendung einer weicheren, kostengünstigeren Form – in der Regel aus Aluminium oder P20 –, um echte Teile in Serien von weniger als 10.000 Stück herzustellen.
Man muss zwar Abstriche bei der Standzeit machen, gewinnt dafür aber an Geschwindigkeit und spart erheblich bei den Werkzeugkosten. Bei Prototypen, Vorserien, Überbrückungsproduktion und Produkten mit kurzer Lebensdauer ist dieser Kompromiss genau der richtige.
Die Grenze ist nicht klar definiert. Die meisten Betriebe, einschließlich unseres, betrachten alles unter 1.000 Teilen eindeutig als Kleinserie. Bei Stückzahlen zwischen 1.000 und etwa 10.000 ist es eine Ermessensentscheidung, die von der Zykluszeit, den Kunststoffkosten und der Lebensdauer des Designs abhängt.
Der Grund für die Beliebtheit: Man verkürzt den Weg vom CAD-Entwurf bis zu den versandfertigen Teilen. Außerdem hält man sich alle Optionen offen. Wenn sich die ersten 500 Stück verkaufen, kann die Form weiterlaufen. Wenn nicht, hat man keine $30K in gehärteten Stahl investiert. [VERIFY]
Warum sich das Spritzgießen in kleinen Stückzahlen für bestimmte Aufgaben besonders eignet
Wann geht die Rechnung tatsächlich auf? Hier sehen wir, dass es sich auszahlt.
Brücke zwischen Prototypenentwicklung und Serienfertigung
Ein 3D-gedrucktes Teil belegt die Geometrie. Es sagt jedoch nichts darüber aus, wie sich das Harz unter realem Einspritzdruck und bei Schrumpfung verhält.
Genau diese Lücke schließt eine Form für Kleinserien. Sie erhalten Teile aus echtem ABS, PC oder PP. Sie prüfen Passform, Oberflächenbeschaffenheit, Gewicht und Montage an genau dem Kunststoff, den Ihr Kunde später in der Hand halten wird.
Die meisten Produktteams entdecken in dieser Phase mindestens ein Montageproblem, das auf der Zeichnung nicht zu erkennen war. Besser, man entdeckt es jetzt, als erst nachdem ein Werkzeug aus gehärtetem Stahl gefertigt wurde.
Niedrige Mindestbeträge reduzieren Ihr Liquiditätsrisiko
Man braucht keine 100.000 Teile, um auf den Markt zu kommen. Man braucht gerade so viele, um den Markt zu testen.
Eine Ein-Kavitäten-Form aus Aluminium oder P20 senkt Ihre Werkzeugkosten im Vergleich zu einem Mehrkavitäten-Werkzeug aus gehärtetem Stahl erheblich. Ja, die Stückkosten sind höher. Aber Sie geben nur einen Bruchteil der Vorabkosten aus und erhalten die Teile innerhalb von Wochen statt Monaten.
Bei den meisten Produkten in der Anfangsphase ist diese Rechnung jedes Mal besser als "günstiger pro Stück".
Schnell neue Märkte erschließen
Wenn Sie in eine neue Region oder Branche einsteigen, wissen Sie noch nicht, welche SKU sich verkaufen wird. Dank Kleinserienfertigung können Sie echte Produkte für eine Messe, einen Pilotkunden oder einen regionalen Amazon-Test vorrätig halten. Keine fünfmonatige Wartezeit auf den Werkzeugbau.
Der 3D-Druck eignet sich für Stückzahlen unter 50. Der Spritzguss in kleinen Stückzahlen deckt den Bereich von 100 bis zu mehreren Tausend ab. Ab dieser Menge spricht man von Serienwerkzeugen.
Kurze Produktlebenszyklen
Manche Artikel werden in zwei Jahren nicht mehr auf dem Markt sein. Gehäuse für Unterhaltungselektronik. Saisonartikel. Werbeartikel.
Eine gehärtete Form für 1.000.000 Spritzgusszyklen für ein Produkt herzustellen, für das 5.000 Teile benötigt werden, ist reine Verschwendung. Eine Form für kleine Stückzahlen bietet Ihnen genau die Produktionsmenge, die Sie benötigen. Wenn die Artikelnummer ausläuft, können Sie das Projekt beenden, ohne dass Ihnen in der Buchhaltung versunkene Kosten entstehen.
Das Design kann sich noch ändern
Aluminium und P20 sind unempfindlich. Bei einem weichen Werkzeug können wir innerhalb weniger Tage schweißen, nachschneiden oder Einsätze hinzufügen. Bei gehärtetem H13 kann dieselbe Änderung einen neuen Einsatz und eine Woche EDM-Bearbeitungszeit bedeuten.
Falls sich Ihr Entwurf noch in der Entwicklungsphase befindet, lassen Sie zunächst eine Kleinserie fertigen. Führen Sie Iterationen an realen Bauteilen durch. Lassen Sie das Serienwerkzeug erst dann anfertigen, wenn die Geometrie endgültig festgelegt ist.
Bei typischen Aufträgen mit geringen Stückzahlen ist mit einem ersten T1-Muster innerhalb von 3 Wochen zu rechnen. Für ein vollwertiges Produktionswerkzeug aus gehärtetem Stahl sind eher 6 bis 8 Wochen einzuplanen. [VERIFY]
Versteckte Probleme frühzeitig erkennen
Ein kurzer Schuss in der Nähe einer schmalen Rippe. Ein Einbruch auf der Rückseite einer Erhebung. Ein Lichtblitz an einer Absperrung, von der man dachte, sie sei versiegelt. Das sieht man im CAD nicht. Das zeigt sich erst bei T1.
Wenn Sie ein Werkzeug für kleine Stückzahlen zuerst einsetzen, können Sie diese Probleme bereits bei einer Form mit $6.000 erkennen und nicht erst bei einer Form mit $40.000. [PRÜFEN] Wenn die Rippe dicker werden muss, der Anguss versetzt werden muss oder die Trennlinie verschoben werden muss, haben Sie Spielraum, um dies zu korrigieren.
Prototypenformen für den Spritzguss in kleinen Stückzahlen
Eine Prototypenform hat nur eine Aufgabe: Ihnen ein echtes Spritzgussmuster des Teils zu liefern. Kein perfektes Teil. Ein echtes.
Tests an Spritzgussmustern liefern Ihnen Erkenntnisse, die handgefertigte oder gedruckte Muster nicht liefern können. Schrumpfung. Fließspuren. Einfallstellen in der Nähe dicker Wandstärken. Wie sich das Harz am Anguss verhält.
Das ist oft kostengünstiger als die Durchführung einer umfangreichen Fließsimulationsanalyse und liefert Ihnen ein Bauteil, das Sie tatsächlich in die Hand nehmen können. Als Formmaterial kommen Weichstahl, Aluminium und in manchen Fällen sogar Epoxidharz in Frage – alles, was die Geometrie unter realen Spritzdruck- und Schmelztemperaturbedingungen beibehält.
Außerdem können Sie bei einem Prototypenwerkzeug eine Menge Kosten einsparen. Enge Toleranzen an nicht funktionalen Oberflächen – lassen Sie diese weg. Polieren – in der Regel unnötig, es sei denn, das Teil dient kosmetischen Zwecken. Kühlkanäle – werden oft weggelassen, wenn das Teil klein ist und Sie zwischen den Schussvorgängen warten können.
Auswerferstifte können manchmal durch Luftblasen an der Trennfuge ersetzt werden. Wir haben auf diese Weise Funktionsmuster für kleine Gehäuse unter 80 mm ausgeliefert. Gewinde können mit losen Einsätzen geformt werden, die zusammen mit dem Bauteil austreten und von Hand herausgeschraubt werden können.
Lose Einsätze ersparen Ihnen zudem das Fräsen von seitlich wirkenden Kernen oder Stößeln an einem Prototypenwerkzeug. Der Einsatz sitzt in der Kavität, das Teil wird um ihn herum geformt, und der Bediener zieht beides gemeinsam heraus. Langsamerer Zyklus, deutlich kostengünstigeres Werkzeug.
Wenn ein Detail zu komplex für den Formguss ist, lassen Sie es weg und bearbeiten Sie es nach dem Guss. Ein gebohrtes Loch oder ein gefräster Schlitz bei einem $0,50-Zyklus ist besser als ein $4.000-Zyklus mit seitlicher Bewegung, den Sie in zwei Monaten ohnehin wegwerfen werden.
Für Betriebe, die häufig Prototypen fertigen, ist eine Schuhform mit austauschbaren Einsätzen die ideale Lösung. Ein Rahmen, viele Kavitäten. Wir hatten bereits Kunden, die über einen Zeitraum von einem Jahr 12 verschiedene Teile mit ein und derselben Schuhform gefertigt haben. Der Anguss erfolgt in der Regel über einen einfachen Angusskanal oder einen Kurzkantenanguss – der nach dem Auswerfen von Hand abgeschnitten wird.
| Schritte | Kurzbeschreibung |
|---|---|
| Klemmen | Die Formhälften schließen unter hoher Schließkraft, bevor sich der Kunststoff überhaupt bewegt. Die Schließkraft muss den Einspritzdruck überwinden, der die Form auseinander drückt, sonst entsteht bei jedem Schuss ein Grat. |
| Einspritzung | Die Harzgranulate werden in den Zylinder eingefüllt und durchlaufen beheizte Zonen. Die hin- und herlaufende Schnecke schmilzt das Material und dosiert die richtige Menge. Sobald die Schnecke die richtige Schussgröße erreicht hat und die Form verriegelt ist, wird die Schmelze unter hohem Druck in den Formhohlraum gepresst – bei den meisten Thermoplasten beträgt dieser Druck in der Regel 80 bis 140 MPa. [VERIFY] |
| Kühlung | Die Schmelze beginnt in dem Moment zu erstarren, in dem sie die Formwand berührt. Das Bauteil nimmt während des Erstarrens seine endgültige Form an. Die Abkühlzeit hängt von der Wandstärke, dem Kunststoff und der Formtemperatur ab – bei den meisten Bauteilen beträgt sie 60 bis 80% der gesamten Zykluszeit. |
| Auswurf | Die Form öffnet sich, die Auswerferstifte drücken das Teil heraus, und die Schnecke beginnt mit der Dosierung des nächsten Spritzvorgangs. Die Form schließt sich wieder, und der Zyklus wiederholt sich. Bei einem sauberen Werkzeug mit guter Kühlung liegen die Zykluszeiten für Teile in Gehäusegröße zwischen 20 und 45 Sekunden. |
Im Spritzgussverfahren werden identische Teile in großen Stückzahlen und mit gleichbleibender Qualität hergestellt. Jedes Teil wird ausgeworfen, die Presse schließt sich, und der nächste Schuss wird abgefeuert. So entstehen alltägliche Kunststoffprodukte – Flaschenverschlüsse, Gehäuse, Zahnräder, Halterungen. Der Kompromiss war schon immer derselbe: Formen aus gehärtetem Stahl verursachen zunächst hohe Anschaffungskosten, machen sich aber über Hunderttausende von Spritzvorgängen hinweg bezahlt. Heute wünschen sich immer mehr Käufer Kleinserien, kundenspezifische Artikel und schnellere Iterationen. Deshalb hat das Spritzgießen in kleinen Stückzahlen mittlerweile seinen eigenen Platz eingenommen.
Die tatsächlichen Vorteile des Spritzgießens in kleinen Stückzahlen
Bei den meisten Kleinserien sind Aluminiumeinsätze oder P20-Formnester besser geeignet als gehärteter Stahl. Sie lassen sich kostengünstiger bearbeiten. Sie schneiden schneller. Sie lassen sich schneller polieren. Sie benötigen keine Standzeit von 500.000 Schuss – 5.000 bis 50.000 reichen aus.
Durch diesen Tausch sparen Sie Werkzeugkosten und mehrere Wochen Vorlaufzeit.
Die 1.000-Stück-Marke ist ein grober Richtwert. Unterhalb von 1.000 ist Aluminium fast immer die richtige Wahl. Zwischen 1.000 und 10.000 hängt es vom Kunststoff ab – glasfaserverstärktes Nylon greift Aluminium schneller an als ABS. Ab 10.000 Stück macht sich der Einsatz von P20 oder H13 bezahlt.
Es gibt keine offizielle Regel. 1.000 ist einfach die Zahl, bei der die Rechnung normalerweise den Ausschlag gibt.
Außerdem kommen Sie schneller auf den Markt. Während ein Mitbewerber noch auf ein eingehärtetes Werkzeug wartet, werden mit Ihrer Kleinserienform bereits Teile gefertigt. Das bedeutet einen Vorsprung von mehreren Wochen bei den Umsätzen.
Ein kurzer Überblick darüber, wo sich geringe Stückzahlen auszahlen:
- Geringere Anfangskosten – Kleinere, einfachere Formen aus Aluminium oder P20 anstelle von Mehrfachformen aus gehärtetem Stahl.
- Schneller zum ersten Teil – T1-Muster sind bei den meisten Aufträgen in etwa drei Wochen fertig, manchmal auch schneller.
- Echtes Produktionsharz – Aus demselben Material wie Ihr endgültiges Bauteil, keine 3D-Druck-Nachbildung.
- Spielraum für Designänderungen – Mit Weichwerkzeugen lassen sich Schweißnähte ohne größeren Nacharbeitsaufwand schweißen und nachschneiden.
- Flexibilität bei der Zeitplanung – Es ist einfacher, einen Kleinauftrag zwischen größeren Aufträgen unterzubringen, ohne den Betrieb aufzuhalten.
Konstruktionstipps für Teile mit geringen Stückzahlen
Wenn Sie für Kleinserien entwerfen, können Sie durch einige Entscheidungen bereits vor dem Stahlschnitt Geld sparen. Teilekonstruktion Bei Aluminiumformen ist das nicht ganz dasselbe wie bei H13.
Halten Sie das Teil einfach. Vermeiden Sie nach Möglichkeit Hubbewegungen und seitliche Bewegungen. Aluminium ist weich – wiederholte Hubbewegungen führen zu schnellem Verschleiß. Wenn eine seitliche Bewegung unvermeidbar ist, stellen Sie das Werkzeug auf P20 um.
Der Entformungswinkel ist wichtiger, als den Käufern bewusst ist. Stellen Sie sich eine Kuchenform mit geraden, senkrechten Seiten vor – der Kuchen lässt sich nicht sauber aus der Form lösen. Das Gleiche gilt für Spritzgussteile.
Streben Sie bei jeder vertikalen Fläche einen Entformungswinkel von mindestens 0,5° an. Besser sind 2 bis 3°. Strukturierte Oberflächen erfordern einen größeren Entformungswinkel – manchmal 5° oder mehr. Wenn Ihr CAD-Programm einen Entformungswinkel von Null anzeigt, müssen Sie mit Schleifspuren, Kratzern und einem Werkzeug rechnen, das nach jedem Einsatz poliert werden muss.
Die Wandstärke ist der nächste wichtige Faktor. Dicker heißt nicht gleich stärker. Dickere Wände kühlen ungleichmäßig ab, was zu einer Absenkung an der Außenseite und zu Spannungen im Inneren führt.
Bei den meisten Thermoplasten sollten die Wandstärken zwischen 1,0 mm und 3,5 mm (0,040" bis 0,140") liegen. Achten Sie darauf, dass diese so gleichmäßig wie möglich sind. Wenn Sie einen dicken Vorsprung benötigen, hohlen Sie ihn aus – lassen Sie ihn nicht massiv.
Noch ein letzter Tipp: Verzichten Sie auf die kosmetische Politur, es sei denn, das Teil ist für den Endverbraucher sichtbar. Eine von Hand polierte SPI-A1-Oberfläche an einer Formkammer verlängert die Bearbeitungszeit um mehrere Tage. Wenn Ihr Teil in einem Gehäuse verbaut wird, reicht eine SPI-B- oder sogar eine SPI-C-Oberfläche völlig aus. Indem wir diese eine Frage frühzeitig gestellt haben, konnten wir unseren Kunden Tausende bei den Werkzeugkosten einsparen.
FAQs zur Kleinserienproduktion
Wie lange ist die typische Vorlaufzeit für die Kleinserienproduktion?
Wie hoch ist Ihr MOQ für Kleinserien-Spritzgießen?
Welche Werkzeugstrategie ist die beste: Prototyp, Überbrückungswerkzeug oder Produktionswerkzeug?
Welche Materialien können Sie für die Kleinserienproduktion verwenden?
Wann sich das Spritzgießen in kleinen Stückzahlen lohnt
Vollvergütete Stahlwerkzeuge sind sinnvoll, wenn Sie Hunderttausende identischer Teile benötigen. Die Kalkulation für eine $30K-Form geht auf, wenn diese über zwei Jahre hinweg 200.000 Schuss produziert. [ÜBERPRÜFEN]
Wenn Sie dieses Volumen nicht benötigen, sollten Sie auch nicht für dieses Tool bezahlen.
Brückenwerkzeuge und Aluminiumformen schließen diese Lücke. Sie erhalten serienreife Teile aus echtem Kunststoff, ohne sich auf die Anschaffung eines kompletten Werkzeugs festlegen zu müssen. Dieses Muster beobachten wir am häufigsten bei Hardware-Start-ups, Pilotprojekten für Medizinprodukte und Ersatzteilen für den Automobil-Aftermarket.
Von der Entwurfsprüfung bis zur abschließenden Qualitätskontrolle betreut immer derselbe Projektleiter Ihr Projekt. Das ist der Aspekt, den die meisten Einkäufer unterschätzen – die Geschwindigkeit der Kommunikation ist wichtiger als das günstigste Angebot.
Wenn Sie eine CAD-Datei haben und sich fragen, ob eine Kleinserie für Ihr Bauteil die richtige Wahl ist, schicken Sie sie uns einfach zu. Wir sagen Ihnen ganz offen: Prototypenwerkzeug, Übergangswerkzeug oder direkt in die Serienfertigung. Diese Beratung ist kostenlos.
