Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kunststoff-Prototypen für Serienteile mit Spritzgießen rasch hergestellt

11.11.2008
Das Spritzgießen liefert Prototypen aus Kunststoffen für die Serienfertigung in wenigen Tagen. Die Qualität entspricht der spritzgegossener Serienteile. Das ermöglicht die schnelle Auslieferung von Erstteilen, zum Beispiel erster geräuschloser Kühler zur Wärmeableitung in Computern. Dazu wurden Befestigungselemente in einer Aluminiumform spritzgegossen. Der Formenbau dauerte nur ein Wochenende.

Die Innovation der dänischen Noise Limit ApS heißt Silent Flux: eine geräuschlose Kühltechnik für High-End-Prozessoren. Sie macht in Computern schnell rotierende Lüfter, die Luft auf Aluminium-Wärmeableiter blasen, überflüssig. Dadurch wird der Luftstrom, der im PC die Hauptgeräuschquelle ist, reduziert. Um diese Entwicklung weltweit Interessenten vorzustellen, benötigte man schnell Musterteile, die in Design und Funktion dem Serienteil entsprachen. Lieferzeiten von sechs bis acht Wochen – wie in der Prototypenfertigung meist üblich – sind in der IT-Branche viel zu lang.

Prototypen in fünf Tagen statt sechs Wochen

So fiel die Entscheidung zur Fertigung der ersten Befestigungselemente für den geräuschlosen Kühler auf den britischen Prototypenhersteller Protomold. Er hat diese Kunststoffteile in nur fünf Tagen geliefert. Sie wurden gleich aus dem Kunststoff für die Serienfertigung spritzgegossen.

Der Kühler selbst besteht aus Aluminium und enthält hermetisch versiegelte, selbstzirkulierende Flüssigkreisläufe ohne bewegliche Teile. Sie können mit einem schwächeren Luftstrom mehr Wärme ableiten als konventionelle Kühler. Diese Innovation führte vor gut acht Jahren zur Gründung von Noise Limit – einer Entwicklungsfirma, die ihren Sitz am Rande der dänischen Hauptstadt hat und heute sieben Mitarbeiter beschäftigt.

Den kurzen Zeitrahmen zur Fertigung der Kunststoffteile konnte Protomold in Telford aus mehreren Gründen einhalten. So reichte der Kunde das Teiledesign per Internet ein. Dazu nutzte er die Prüfsoftware Part Tester auf der Protomold-Website. Innerhalb einer Stunde konnte Antwort gegeben werden – inklusive Vorschlägen, wie sich das Design bezüglich der Serienfertigung optimieren lässt. Das überzeugte.

Prototypen-Bauer analysiert 3D-CAD-Modell

Voraussetzung dafür ist lediglich ein 3D-CAD-Modell, an dem die Herstellbarkeit der Teile im Spritzgießverfahren analysiert wird. Während der Entwicklung der Teile nahm Noise Limit den Service von Protomold mehrmals in Anspruch.

Ein weiterer Grund liegt im Formenbau. Er basiert auf standardisierten Formkonzepten. Sie ermöglichen, dass nur noch die formgebenden Einsätze gefertigt werden müssen. Alle andere Komponenten kommen aus einem Baukasten. So reicht bei Protomold das Spektrum von der kompletten Stammform bis zum einzelnen Formenrahmen. Zum Auswerfen der Teile werden Stifte verwendet. Auf Schieber kann verzichtet werden. Falls das nicht machbar ist, sind sie im Rahmen integriert.

Kurze Durchlaufzeiten im Formenbau

Diese Maßnahmen führen im Formenbau zu kurzen Durchlaufzeiten. Im Vergleich zum konventionellen Spritzgießen lässt sich die Vorlaufzeit für das Erstteil bis auf ein Drittel verkürzen, sofern die Formeinsätze auf CNC-Fräsmaschinen in einer Aufspannung komplett gefertigt werden können.

Diese Zeiteinsparung ermöglichte, dass die Form für die Befestigungselemente des Kühlers übers Wochenende fertiggestellt wurden. Kurz darauf erhielt Noise Limit 50 Musterteile. Einen Tag später wurden die Teile montiert, so dass der Kunde nach weiteren 24 h die ersten geräuschlosen Kühler an einen taiwanesischen Computerhersteller zum Testen verschicken konnte. Die volle Funktionsfähigkeit war sichergestellt.

So entstanden die Befestigungselemente von Anfang an aus dem Kunststoff für die Serienfertigung. Eine mechanische Fertigung der Musterteile hätte laut Noise Limit zu Einschränkungen hinsichtlich der Eigenschaften geführt.

Spritzgießen erzielt bei Prototypen hohe Qualität

Der große Vorteil spritzgegossener Musterteile liegt in der erzielten Qualität. Sie ist im Wesentlichen identisch mit spritzgegossenen Serienteilen und entspricht der eines Serienprodukts. Daher können an diesen Teilen Funktions- und Designtests vorgenommen werden. So lässt sich die Zeit bis zur Fertigstellung der Spritzgießform für die Serienfertigung vorteilhaft nutzen.

Das Ergebnis ist eine reduzierte Entwicklungsdauer. Dadurch kann nicht selten die Markteinführung eines Produkts zeitlich vorgezogen werden. Nicht nur in der IT-Branche ist der Wettbewerbsdruck hoch, sondern auch in der Automobil-, Elektro- und Elektronikindustrie sowie in Zukunftsbranchen wie der Medizintechnik.

Außerdem lassen sich die Stückzahlen über die Fertigung von Musterteilen hinaus steigern. Kleinserienfertigung ist möglich. Im Rahmen der Erstbestellung fertigt Protomold Stückzahlen bis etwa 2000. Backups sind unproblematisch, falls man auf die Spritzgießform für die Serienfertigung länger als geplant warten muss. So weiß man bei Noise Limit, dass Protomold bei Bedarf eine einsatzfähige Form bereitstellt.

Jörg Müller leitet die deutsche Vertriebsniederlassung der britischen Protomold Ltd, Telford, in 74821 Mosbach.

Jörg Müller | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/kunststoffundgummiverarbeitung/articles/153687/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Das Auto lernt vorauszudenken
28.06.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive