Spritzgießen for Dummies: Proto Labs hilft

[Update: Auch deutsche Version verfügbar] Proto Labs ist ein englischer Dienstleister, der über seinen Dienst Protomold sehr schnell Spritzgussteile als Prototypen oder in Kleinserien liefern kann. Unter dem Namen Firstcut bietet Proto Labs darüber hinaus doe Lieferung CNC-gefräster Teile in 1-3 Tagen. Die Protomold-Teile – bis zu 10.000 Stück aus einer Form – werden im Spritzgussverfahren aus realen Materialien gefertigt, im Gegensatz beispielsweise zu 3D-gedruckten Teilen, die oft nur eine begrenzte Materialauswahl zulassen und deren Materialien oft andere Eigenschaften als spritzgegossener Kunststoff haben. Um den Entwicklungsprozess zu unterstützen, hat das Unternehmen jetzt das Buch „Injection Moulding Part Design for Dummies“ herausgebracht, in dem die Restriktionen des Spritzgussprozesses sowie der Prozess selbst beschrieben werden.

Das Protomold-Verfahren arbeitet mit Aluminiumformen im Gegensatz zu Serienformen, die aus gehärtetem Stahl bestehen. Das Aluminium lässt sich schneller fräsen – was einen Teil des Zeit- und Kostenvorteils erklärt – verschleißen aber auch schneller, deshalb die Beschränkung in der Anzahl der Teile, die gefertigt werden können.

Abgesehen vom Werkstoff sind Protomold-Formen echte Spritzgussformen, die Bauteile unterliegen also auch denselben Einschränkungen und Randbedingungen, wie sie im Serienspritzguss existieren. Das ist gewollt, denn so sind schon im Prototypen die formgebenden Einschränkungen wie konstante Wanddicken oder Entformschrägen berücksichtigt – wenn Proto Labsschöne Teile liefert, werden auch die Serienteile schön.

Das Unternehmen betreibt eine Webpräsenz, auf die man ein 3D-Modell des gewünschten Teils hochlädt. Proto Labs hat einen Prozess entwickelt, in dem sowohl die Angebote als auch die Formen nahezu komplett automatisiert erstellt werden. Dazu betreibt das Unternehmen einen umfangreichen Rechnerpark, der die hochgeladenen Dateien entgegennimmt und weiterverarbeitet. Proto Labs analysiert automatisch, ob die Form gefertigt werden kann, und führt eine Entformungs- sowie eine Spritzgusssimulation durch. Dabei werden typische Spritzgussprobleme, wie große Querschnittssprünge oder Fließnähte, ebenso erkannt wie Hinterschnitte oder Bereiche, die mit Hilfe eines Schiebers gefertigt werden müssen.

Proto Labs arbeitet mit Dreiachs-Bearbeitungszentren und einem patentierten automatischen Aufspannsystem. In zwei Spannungen lassen sich Teile auf allen sechs Seiten bearbeiten. In beiden Fällen ist das Ergebnis eine E-Mail, in der ein Link zum eigentlichen Angebot führt. Dort zeigt der Ergebnisbericht genau, welche Bereiche Schwierigkeiten bereiten und welche Maßnahmen Abhilfe schaffen.

Gut geschriebene Einführung

Das englischsprachige „Injection Moulding Part Design for Dummies“ eignet sich für alle, die relativ wenig über den Spritzguss und die spritzgussgerechte Formgebung wissen. Typische Stolperfallen werden nicht nur genannt, sondern auch erklärt – dickwandige Stellen neigen zum Einfallen, weil das Material zu langsam abkühlt. So entsteht schnell ein Verständnis, wie ein schönes Teil geformt sein muss. Auch die verschiedenen Angusssysteme und die Formtrennung, Faustregeln für Entformungsschrägen und die A- und B-Seite einer Form werden ausführlich besprochen. Materialeigenschaften sowie die richtige Formgebung für Rippen und Beschriftungen sind weitere Themen. Sogar der Einsatz von Kernen und Schiebern, um komplexere Formen zu fertigen, wird erklärt.

Das Buch ist lediglich 66 Seiten dick und praxisgerecht gegliedert, eignet sich also auch zum Querlesen. Die englische Version eignet sich als umfassender Sprachkurs für Spritzguss-Spezialbegriffe, bei Proto Labs Deutschland ist auf Anfrage auch eine deutsche Version des Buches verfügbar. „Injection Moulding Part Design for Dummies“ ist flüssig und lustig geschrieben, so dass man nicht an der Sprache verzweifelt. Alles in allem eine wirklich praktische kleine Exkursion in die Welt des Spritzgusses – denn was in dem Buch steht, gilt natürlich nicht nur für den Spritzguss mit Protomold, sondern allgemein für dieses Verfahren.

Das englischsprachige Buch ist über die englische Website von Proto Labs zu beziehen.