Vakuumguss oder Kunststoff-Spritzguss: Welche wählen?
Investition, Lieferzeit, Stückkosten, Materialien und Toleranzen der beiden Verfahren sowie die Berechnung für Serien mit 50, 300 und 1.000 Teilen.
Für 50 Teile Vakuumguss; für 1.000, Spritzguss; für 300 hängt es vom Material und der Oberflächenbehandlung ab, hier lohnt es sich, die Zahlen zu berechnen. Beim Vakuumguss werden Silikonformen verwendet, die ca. 20 Kopien pro Form liefern und in Tagen gefertigt werden; beim Spritzguss wird eine Stahl- oder Aluminiumform verwendet, die Tausende von Euro kostet und Wochen dauert, danach kostet jedes Teil nur Centbeträge und ist identisch.
Diese Anleitung vergleicht beide Prozesse hinsichtlich Investition, Lieferzeit, Stückkosten, Materialien und Toleranzen, inklusive der Berechnung für drei Seriengrößen. Die Daten zum Vakuumguss stammen von unserem Service für Vakuumguss in Silikonformen, der Serien von 10 bis 300 Teilen aus Polyurethan ab 10 Werktagen fertigt.
Bis zu 300 Teile Vakuumguss. Mehr als 300 identische Teile: Spritzguss. Zwischen 100 und 300 Teilen oder wenn das Design geändert werden kann, vergleichen Sie beide Angebote, bevor Sie die Metallform in Auftrag geben.
So funktioniert jeder Prozess?
Vakuumguss
Man beginnt mit einem Urmodell, einem gefrästen oder gedruckten und von Hand nachbearbeiteten Musterteil, das in flüssiges Silikon getaucht wird. Nach dem Aushärten des Silikons wird der Block mit einem Skalpell geöffnet, das Urmodell entnommen und die Form bleibt zurück. Darin wird in einer Vakuumkammer Zweikomponenten-Polyurethan gegossen; das Vakuum entfernt die Luft und verhindert Blasen; das Teil härtet in Stunden aus und wird entformt. Eine Form hält ca. 20 Kopien aus, bevor die Definition nachlässt; für 100 Teile sind mehrere Formen nötig. Dies ist Schritt für Schritt in Silikonformen: Prozess und Vorteile erklärt.
Spritzguss
Ein Thermoplast (ABS, PP, PA, PC…) wird geschmolzen und unter Druck in eine metallische Silikonform eingespritzt. Das Teil kommt in Sekunden mit seinem endgültigen Material heraus. Die Form wird über Wochen entworfen, bearbeitet und eingestellt, und ihre Kosten werden auf alle Teile verteilt, die daraus entstehen, was mehrere hunderttausend sein können.
Vergleichstabelle: Vakuumguss gegenüber Spritzguss
| Kriterium | Vakuumguss | Spritzguss |
|---|---|---|
| Anfangsinvestition | Urmodell und Silikonformen: niedrig | Stahl- oder Aluminiumform: hoch |
| Erste Teile | Ab 10 Werktagen | Mehrere Wochen (Entwurf, Bearbeitung und Einstellung der Form) |
| Stückkosten | Fast planar: Material, Arbeitskosten und Teil der Form | Sinkt mit der Stückzahl: Cent in langen Serien |
| Ideale Stückzahl | 10 bis 300 Teile | Mehr als 300, und vor allem Tausende |
| Materialien | Rigid Polyurethane, flexibel (30 bis 90 Shore A) und transparent, die ABS, PC, PMMA, Gummi imitieren | Echte Thermoplaste: ABS, PP, PA, PC, POM… |
| Toleranzen | Hängen von der Schwindung des Harzes und der Geometrie ab; sie werden im Entwurf geprüft | Wiederholbar und eng, sobald die Form eingestellt ist |
| Oberflächenbehandlung | Das des Urmodells: Glanz, Textur, RAL-Farbe in Masse oder lackiert | Das der Form: Textur, Glanz, Farbe in Masse |
| Designänderungen | Ein neues Urmodell und eine neue Form, in Tagen | Form ändern: teuer, manchmal unmöglich |
| Lebensdauer der Form | Etwa 20 Exemplare | Hunderttausende von Zyklen |
Die Berechnung für 50, 300 und 1.000 Teile
Die Kostenstruktur ist unterschiedlich, weshalb sich die Antwort je nach Menge ändert. Beim Vakuumguss zahlen Sie das Urmodell einmal, eine Silikonform pro 20 Teile sowie das Polyurethan und die Arbeitszeit für jeden Guss; der Stückpreis sinkt leicht, da sich das Urmodell aufteilt, bleibt aber fast konstant, da alle 20 Teile eine neue Form erfordern. Beim Spritzguss zahlen Sie die Form einmal, unabhängig von der Serie, und jedes Teil kostet sehr wenig.
| Serie | Vakuumguss | Spritzguss | Was sich lohnt |
|---|---|---|---|
| 50 Teile | 1 Urmodell und ca. 3 Formen; Teile in 2 oder 3 Wochen | Die Form wird nur auf 50 Teile verteilt: extrem hoher Stückpreis | Vakuumguss, ohne Diskussion |
| 300 Teile | 1 Urmodell und ca. 15 Formen; mehrere Gusschargen | Die Form beginnt sich zu amortisieren; die Lieferzeit bleibt bei mehreren Wochen | Es kommt darauf an: Vakuumguss, wenn das Design geändert werden kann oder das PU-Material passt; Spritzguss, wenn es sich um das finale Material handelt |
| 1.000 Teile | Ca. 50 Formen: zu viel Arbeitszeit | Amortisierte Form; identische und günstige Teile | Spritzguss |
Der tatsächliche Schnittpunkt hängt von der Größe des Teils, der Oberflächenbehandlung und davon ab, ob die Spritzgussform aus Aluminium (günstiger, weniger Zyklen) oder Stahl besteht. Deshalb bieten wir den Vakuumguss bis zu drei Mengen an: Sie bestellen 50, 100 und 300 und sehen, wo die Amortisation eintritt. Wenn die Serie am Ende lang ist, kann das i-mas-Team das Projekt auf Spritzguss umstellen.
Das Material ist nicht gleich: „Typ ABS" ist kein ABS
Es ist der Unterschied, der am meisten übersehen wird. Der Vakuumguss arbeitet mit Polyurethanen, die so formuliert sind, dass sie sich wie ein Thermoplast anfühlen: Steifigkeit, Farbe und Haptik von ABS, Polycarbonat oder Gummi. Doch es handelt sich nicht um dieses Material. Wenn Sie die Zertifizierung von ABS, eine bestimmte chemische Beständigkeit oder das Temperaturverhalten von PC benötigen, müssen Sie spritzen oder das echte Kunststoffteil maschinell bearbeiten. Für Gehäuse, Deckel, sichtbare Teile und Validierungsvorserien reicht Polyurethan mehr als genug und bietet etwas, das der Spritzguss in einer Kleinserie nicht liefert: drei Härten, Transparenz und massiver Pigmentfarbton in einer einzigen Bestellung. Die Datenblätter finden Sie bei rigidem Polyurethan und flexiblen Polyurethan.
Toleranzen und Oberfläche: Was Sie von jeder erwarten können
Ein gegossenes Teil ähnelt einem Spritzgussteil, aber seine Präzision ist nicht die gleiche: Das Harz schrumpft beim Aushärten, und das Silikon ist flexibel. Die funktionalen Maße werden bei der Angebotsanfrage angegeben und im Design geprüft; ein Gehäuse, das eine Passung erfordern würde, kann nachbearbeitet werden. Bei der Optik kopiert der Vakuumguss das Urmodell mit hoher Treue: Glanz, Texturen, Kanten, und die Farbe wird in der Masse eingebracht (ein Kratzer enthüllt keine andere Farbe) oder lackiert. Wie Sie Blasen, Einfallstellen und Trennlinien vermeiden, erfahren Sie in wie man Defekte beim Vakuumguss vermeidet.
Wann Vakuumguss auch bei vielen Teilen gewinnt
- Das Design ändert sich noch. Eine Vorserie von 30 Stück zur Validierung beim Kunden vermeidet die Änderung einer Stahlform.
- Mehrere Versionen desselben Teils: Farben, Härten, verschiedene Logos.
- Große Teile oder mit Hinterschnitten, die das Silikon entformen und eine Metallform nicht.
- Lieferzeit: Die ersten Teile in 10 Werktagen gegenüber Wochen für eine Form.
- Ersatzserien in kleinen Stückzahlen jährlich, ohne eine Metallform lagern oder warten zu müssen.
Die Regeln, damit das Teil gut gießen kann (gleichmäßige Wandstärken, Winkel, Hinterschnitte), finden Sie in Konstruktionsratschläge für den Vakuumguss.
So stellen Sie den Vergleich an
- Laden Sie die 3D-Datei des Teils hoch (vorzugsweise STEP).
- Wählen Sie den Polyurethan (starr, flexibel oder transparent), die Farbe RAL oder Pantone und die Oberflächenbehandlung.
- Geben Sie bis zu drei Stückzahlen an, zum Beispiel 50, 100 und 300.
- Fügen Sie ein PDF hinzu, falls Einsatzstücke, Gewinde oder funktionale Maße vorhanden sind.
Der Ingenieur prüft das Design und die Entformung, schlägt vor, wo die Formteilung liegt, und übermittelt das Angebot in 24 Stunden. Wir fertigen das Urmodell und stellen die Formen her; die Teile sind ab 10 Werktagen lieferbar. Und wenn die Serie auf mehr als 300 Teile zielt, werden wir es Ihnen vor der Fertigung sagen.
Häufig gestellte Fragen zu Vakuumguss und Spritzguss
Vakuumguss oder Kunststoff-Spritzguss für eine Kleinserie?
Für Serien von 10 bis 300 Teilen Vakuumguss: Silikonformen mit geringen Investitionskosten, erste Teile in 10 Werktagen und Aussehen des Endprodukts. Über 300 identische Teile amortisiert der metallische Spritzguss die Form, und jedes Teil wird günstiger.
Wie viele Teile können mit einer Silikonform gefertigt werden?
Etwa 20 Exemplare pro Form als Referenz. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von der Geometrie, dem Harz und der Entformung ab. Für 100 Teile sind mehrere Formen erforderlich, und ihre Anzahl wird bei der Prüfung des Designs bestätigt.
Ist der für den Vakuumguss verwendete Polyurethan derselbe Werkstoff wie der eingespritzte ABS?
Nein. Es handelt sich um eine Polyurethan-Formulierung, die die Steifigkeit, die Farbe und den Taktgefühl von ABS, PC oder einem Gummi imitiert. Für Gehäuse, Deckel und Vorserien ist dies geeignet; wenn Sie den zertifizierten Produktionswerkstoff benötigen, müssen Sie den echten Kunststoff einspritzen oder bearbeiten.
Wie lange dauert eine Serie durch Vakuumguss?
Das Angebot liegt in 24 h vor und die Teile sind ab 10 Werktagen lieferbar. Die Lieferzeit hängt von der Menge, dem Werkstoff, der Anzahl der Formen und der Oberflächenbehandlung ab und wird im Angebot festgelegt.
