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Spritzguss-Prototyping

Prototyping bezieht sich auf ein Experiment, bei dem Organisationen dazu neigen, Ideen von einem Stück Papier in die Computerisierung umzusetzen und dann ein physisches, greifbares Produkt herzustellen. Mit Prototypen können Pläne verbessert und authentifiziert werden, damit das Unternehmen begehrenswerte und genaue Produkte liefert.

 

 

Einführung in das Prototyping im Spritzguss

Prototyping bleibt der erste Schritt, um versteckte Hindernisse und unerwartete Herausforderungen sowie das zugrunde liegende Gefühl und Aussehen des Produkts herauszufinden, was zu minimierten Produktfehlerchancen führt – dem Produkt, das wahrscheinlich am Ende des Herstellungsprozesses erreicht wird. Prototyping stellt sicher, dass potenzielle Qualitätskontrollprobleme beseitigt werden, und hilft Herstellern, die Realität des Endprodukts vor Ort zu analysieren. Darüber hinaus hat es vielfältige Anwendungen, die dem Herstellungsprozess einen enormen Mehrwert verleihen. Zum Beispiel:

 

  • Hilft beim Testen verschiedener Kunststoffmaterialien

  • Bestätigt, ob die Geometrie des Teils machbar ist oder nicht  

  • Stellt die Haltbarkeit des Produkts durch Stressanalyse sicher  

  • Präsentiert ein physisches Modell des Endprodukts, das wahrscheinlich produziert wird  

Wann ist Prototyping erforderlich?

 

Prototyping ist mittlerweile ein wesentlicher Bestandteil der Spritzgusspraxis. Das Mainstreaming des Prototypings besteht darin, die Qualität des Produkts sicherzustellen und es unter bestimmten Umständen zu analysieren, die sich im täglichen Gebrauch auf das Endprodukt auswirken können. Gleichzeitig wird das Konzept des Prototyping für die Kleinserienfertigung gefördert. Zweifellos ist eine Kleinserienfertigung erforderlich, entweder wenn eine Neuentwicklung durchgeführt wird oder wenn komplexe und sehr hochwertige Teile (Mikrospritzguss) benötigt werden. In beiden Fällen ist das Prototyping eine natürliche Produktentwicklungsphase, die über alle Branchen und Herstellungsverfahren hinweg erforderlich ist.

 

Im ersten Fall dienen Prototypen verschiedenen Zwecken, darunter:

 

  • Begründung der Produktidee gegenüber potenziellen Geldgebern und Investoren.

  • Feedback von wahrscheinlichen Kunden provozieren.

  • Analyse der Funktionalität und der Machbarkeit des Spritzgussverfahrens.

 

Im zweiten Fall ist das Spritzgießen von Mikroteilen ein sensibler und präzisionsfordernder Vorgang, der ohne Prototypen nur schwer zu erfüllen ist, bei dem die Komponenten unter Betriebsbedingungen analysiert werden. Das Prototyping des endgültigen Teils zeigt normalerweise, ob das Design optimiert werden könnte oder nicht. Die Toleranzgrenzen von Prototypenteilen werden analysiert und auch das Design und die Eigenschaften wie Material, Formtemperatur und Entformungsdruck werden überprüft. 

 
Prototype for Injection Molding

 

Warum ist Prototyping der Schlüssel zum Spritzguss?

 

Was auch immer das Produkt ist, das ein Unternehmen herstellen möchte, ein Prototyp ist für den Designprozess und eine bessere Qualität erforderlich. Auf diese Weise werden Ingenieure und Formenbauer an der Spitze stehen, um jegliche Komplexität von Design und anderen Herstellungsprozessen zu vermeiden. In diesem Sinne sind hier einige Gründe, warum Prototyping im Spritzguss von entscheidender Bedeutung ist: 

 

 

1. Testen und Bewerten des Designs  

 

Leider sind Designs, Zeichnungen und Ideen manchmal weit entfernt von der realen Welt, in der das Produkt verwendet werden soll. Aber mit Hilfe der Erstellung eines Prototyps wird es möglich, das Produkt faktenbezogen zu prüfen und zu analysieren. Ein genaues Produktmodell hilft zu verstehen, welcher Teil des Produkts sich lohnt und welcher überarbeitet werden muss. Ebenso ist es möglich, Auslassungen zu erhalten, die auf dem Blatt Papier nicht erkennbar waren. Neben der Bewertung findet das Experten- und Designerteam ausreichend Gelegenheit, das Produkt in einer bestimmten Umgebung zu testen, die das Originalteil während seiner Dienstzeit belastet.

Design testing

2. Klärung von Problemen und Produktionskosten  

 

Prototypen können die Form, Größe und Funktion eines Teils angemessen charakterisieren. Sie können auch eine sinnvollere und effektivere Kommunikation zwischen Konstruktions- und Fertigungsabteilungen ermöglichen und ein langlebiges und effizientes Produkt ermöglichen. Darüber hinaus wird der gesamte Produktionsprozess sichtbar, und dann könnte anhand der Realität überprüft werden, ob eine der Operationen optimiert, verbessert oder sogar entfernt werden könnte. Es wird die Produktion rationalisieren und die Kosten im gesamten Produktionszyklus minimieren.

 

3. Ergreifen der Marketingmöglichkeiten  

 

Ohne ein physisches Modell des Produkts ist es nicht möglich, die mit diesem spezifischen Produkt verbundenen Marktchancen zu nutzen. Ohne einen Prototyp oder eine physische Darstellung des Produkts ist es unmöglich, potenzielle Kunden zu gewinnen und sie zum Kauf des Produkts zu bewegen. Aber mit Hilfe des vorliegenden Produkts wird das Konzept sofort in die Realität umgesetzt und es ist in diesem Moment einfacher, einen Kaufvertrag abzuschließen.  

 

4. Steigerung des Markenvertrauens und Vertrauens

 

Ohne Prototyping kann ein abgeschlossenes Projekt aufgrund fehlender Informationen über das Projekt und seiner Unfähigkeit, die versprochene Idee zu vermitteln, Fragen aufwerfen. Prototyping füllt diese Lücke jedoch vor der Implementierung. Es ermöglicht der Marke, persönliche Beziehungen zu Geldgebern und Käufern aufzubauen, wodurch das Wachstum eines Projekts mühelos gemessen und die Glaubwürdigkeit gefördert wird.

 

5. Patente anmelden

 

Wenn das Produkt einzigartig und neu ist, müssen Patente in Betracht gezogen werden. Es gibt enorme Chancen, das Design eines Produkts zu kopieren, was zu einem unangemessenen Wettbewerb um die Originalhersteller mit einem solchen Produkt führt. Anschließend setzt man sich mit Hilfe eines Prototyps am besten beim Patentanwalt zusammen und lässt die Patente des Geschmacksmusters auf den Firmennamen eintragen.

 

 

Wie funktioniert Prototyping?

 

Die folgenden drei Schritte sind optimiert, um einen Prototyp eines Teils oder Produkts zu erstellen:  

 

1. Erstellung eines Kunststoffproduktdesigns  

 

Der grundlegende Schritt der Herstellung gehört immer zum Design. Welches Produkt auch immer hergestellt werden soll, seine Konstruktion ist der erste und wichtigste Schritt zum eigentlichen Teil. Behalten Sie beim Erstellen des Designs für ein Kunststoffteil einen realistischen Ansatz bei und prüfen Sie, ob das Designkonzept praktikabel ist oder nicht. Denken Sie jedoch daran, dass nicht alle Designs im Spritzgussverfahren hergestellt werden können. Folglich besteht die Notwendigkeit, sich mit Kunststoffspezialisten zusammenzutun und eine Designoptimierung für die Spritzgusstechnologie und anschließend ein 3D-Prototyping durchzuführen, um das Engineering-for-Production dieses Designs sicherzustellen. Ebenso können Ideen entworfen oder sogar animierte Videos erstellt werden, um das beabsichtigte Produkt aus mehreren Aspekten realistisch zu betrachten.

 

2. Entwicklung eines Produkts  

 

Die Produktentwicklung des Designs hängt typischerweise mit der Beibehaltung der technischen Aspekte zusammen, die im Design festgelegt wurden. Zum Beispiel beinhaltet das Design eine bestimmte Dicke für das Endprodukt, daher sollte die Dicke des Prototyps auch genau dem beschlossenen Plan entsprechen. Zu diesem Zweck ist eine Konstruktionsanalyse erforderlich, um zu wissen, ob dies mit dieser Dicke möglich ist oder nicht.

 

3. Prototyping mit Spritzguss

 

Das Prototyp-Spritzgießen beinhaltet die Verwendung von Platten, die das eine Teil der Form drücken, und Wasserleitungen werden für den Kühlzyklus durchströmt, sobald die Kavitäten mit dem eingespritzten Material gefüllt sind. Ob kleiner und einfacher oder komplexer Prototyp, für den Prototypenbau kann eine Form erstellt werden. Es ist wichtig zu wissen, dass bei komplexen Prototypen die Form mit speziellen Harzen hergestellt werden sollte, um ein hohes Maß an Genauigkeit zu erreichen. Auf der anderen Seite sollten bei kleinen und einfachen Prototypen billige Aluminiumformen und Rapid Tooling in Betracht gezogen werden – außerdem gilt: Je kleiner die Formmaschine, desto geringer die Kosten.

 

Darüber hinaus hilft das Prototyping bei der Entscheidung zwischen den Werkzeugtypen. 3D-gedruckte Modelle visualisieren sowohl Single-Cavity- als auch Multi-Cavity-Werkzeuge, was die Auswahl des richtigen Typs für ein bestimmtes Projekt erleichtert.

 

Sobald die Formherstellung abgeschlossen ist, wird der folgende Prozess mit einer Spritzgussmaschine durchgeführt. Eine Klammer setzt beim Spritzgießen durch extremen hydraulischen Druck zwei Werkzeughälften zusammen, in die dann geschmolzenes Material eingespritzt wird. Sobald es abgekühlt, verfestigt und entformt ist, hat sich das plastische Design manifestiert und Form angenommen. 

Prototyping
 

Abschluss

 

Der Prototyp folgt dem gleichen Verfahren und den gleichen Protokollen wie das Produkt in seiner Massenproduktion. Der einzige Unterschied besteht jedoch darin, dass erstere gestrafft ist, um ihre Qualität zu gewährleisten, und letztere basierend auf Ergebnissen aus dem Prototyping arbeitet.

 

Die potenziellen Vorteile des Prototypings im Zusammenhang mit dem Spritzgießen sind in der Zwischenzeit nicht zu übersehen. Es bietet Kostenschätzungen, Designtests und -bewertungen, reibungslose Arbeitsabläufe, minimale Fehler, Marketingmöglichkeiten und verbessertes Markenvertrauen und Vertrauen. Darüber hinaus wurden oben auch die Schritte des Prototypings diskutiert.

 

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