Nachrichten

Spritzgießen vs 3D-Druck: Welche Methode auswählen?

Dieser Artikel fasst alle Faktoren zusammen, die bei der Wahl zwischen Spritzgusstechnik und 3D-Druck berücksichtigt werden sollten, von der Designkomplexität bis zur Oberflächenqualität.

Spritzgusstechnik und 3D-Druck sind die zwei am weitesten verbreiteten Fertigungstechnologien für die Produktion von Kunststoffteilen. Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick und Vergleich beider Technologien und führt mehrere Faktoren auf, die berücksichtigt werden müssen, um die beste Technologie für Ihr Projekt auszuwählen.

Was ist der Unterschied zwischen 3D-Druck und Spritzgusstechnik?

3D-Druck

3D-Druck ist additive Fertigung, was bedeutet, dass das Ausgangsmaterial Schicht für Schicht aufgebaut wird. Der 3D-Druck erstellt dreidimensionale Objekte, indem er ein virtuelles Computersdesign liest und es mittels Materialfilamente oder -pulvern in einen greifbaren Teil umwandelt.

Spritzguss

Spritzgussherstellung macht Gebrauch von Formen. Zuerst wird das Negative eines Objekts aus einem Material (z. B. Aluminium, Werkzeugstahl) herausgearbeitet, das es erlaubt, das flüssige Fertigmaterial zu verarbeiten (das Material, aus dem das fertige Objekt besteht). Anschließend wird das flüssige Fertigmaterial in die Form gegossen. Sobald das Material in der Form abgekühlt ist, ist der Teil fertig.

Animationsvideo des FDM-Prozesses

Animationsvideo des Spritzgusspanverfahrens

Wie wählen Sie zwischen Spritzguss und 3D-Druck?

Beim Auswählen zwischen Spritzguss oder 3D-Druck für die Produktion sind dies die wichtigsten Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.

Chargengröße

Die Anzahl der erforderlichen Teile ist ein wichtiger Faktor bei der Entscheidung des Prozesses. Das Spritzgießen ist bekannt für seine Wirksamkeit bei Großserien (1000+ Teile pro Serie). Für geringe Mengen (unter 10 Meter) ist der 3D-Druck geeigneter und billiger. Für einfache 3D-Druckverfahren wie FDM oder SLS, die mit erschwinglichen Kunststoffen wie ABS, PC, Nylon, Einzelteilen oder kleinen Mengen (identisch und nicht identisch) verwendet werden, ist der 3D-Druck zweifellos die Option. MJF ist auch eine weitere praktikable Option für mittelgroße Mengen (10-1000) und ist sehr verbreitet.

Fazit: Spritzguss ist eine perfekte Option für Massenproduktion, während für kleine Chargen 3D-Druck die bessere Wahl ist.

Komplexität des Entwurfs

Ein Spritzgussprozess erfordert die Herstellung einer Form (umgekehrt zum Teil) entsprechend dem gewünschten Teildesign. Das Entwerfen eines CAD-Modells für den Spritzguss ist nicht einfach, da es viele Überlegungen gibt. Zum Beispiel machen rechte Winkel im Teildesign es schwierig, das Teil aus der Form zu entfernen, und auch sensible Bereiche müssen mit größter Sorgfalt behandelt werden. Währenddessen zeichnet sich der 3D-Druck durch seine Fähigkeit zur Erstellung komplexer Designs aus. Egal wie komplex das Design ist, der 3D-Druck ermöglicht es mit minimaler Anstrengung.

Fazit: Überprüfen Sie, ob Ihr Design mit Spritzgießen hergestellt werden kann, wenn nicht, sollte es angepasst werden, sonst gehen Sie mit 3D-Druck.

Bearbeitungszeit

Die Spritzgießerei erfordert längere Durchlaufzeiten, da sie die Analyse des Entwurfs und den Bau der perfekten Form nach dem Entwurf (10-20 Tage) erfordert. Die Durchlaufzeiten für den 3D-Druck sind im Vergleich zum Spritzgießen sehr gering. Ihre 3D-Druckbestellung bei Xometry kann in nur 3 Tagen geliefert werden.

Fazit: Wenn Sie das Teil sofort brauchen, gehen Sie mit 3D-Druck.

ANPASSUNG

Sobald die Form für den Spritzguss erstellt wurde, kostet es viel Geld und Zeit, sie zu modifizieren oder umzuentwerfen. Bei der Anpassung von Teilen oder Änderungen am bestehenden Design wird der Spritzguss nicht empfohlen. Was man aus der Form erhält, ist das endgültige Teil, und es ist äußerst kompliziert, es anzupassen. Auf der anderen Seite bietet der 3D-Druck viele Möglichkeiten zur Anpassung und alles was benötigt wird, ist eine modifizierte oder angepasste CAD-Datei. Daher ist er gut für Prototypen und Teststücke geeignet.

Fazit: der 3D-Druck wird für Prototypen und Anpassungen empfohlen.

Materialstärke

Teile, die durch Spritzgussherstellung entstehen, bestehen aus einer einzigen gegossenen Schicht, was der Form Stabilität verleiht, da es keine Spalten oder Schwachstellen gibt. Bei der 3D-Drucktechnologie wird das Teil schichtweise hergestellt, was sich auf die Gesamtstärke auswirkt. Während des 3D-Drucks können sichtbare Kanten und Strukturdefekte entstehen, die bei der Spritzgusstechnik für Plastik typischerweise nicht auftreten.

Fazit: Wenn die Materialfestigkeit eine Priorität hat, dann schieben Sie mit Spritzgießen.

Oberflächenbearbeitung

Auch wenn die Schichten beim 3D-Druck klein und dicht beieinander liegen, sind sie dennoch wahrnehmbar. Dies führt zu einem welligen Oberflächenprofil bei fertigen Objekten, unabhängig von der Feinheit des Schichtdetails. Dies stellt ein Problem dar, wenn Sie Objekte herstellen möchten, die gegen andere Objekte reiben, wie zum Beispiel bewegte Maschinenteile in Kontakt. In solchen Fällen ist eine nachgelagerte Verfeinerung zur Glättung erforderlich, was einen zusätzlichen Schritt darstellt.

Im Vergleich dazu gibt es bei der Spritzgießung keine Probleme mit Kanten und Schichten, da das Material in eine einzige Schicht gegossen wird und fast eine gleichmäßige und glatte Oberfläche aufweist. Außerdem können spritzgegossene Teile effektiv nachbearbeitet werden.

Fazit: Spritzgießung wird hinsichtlich einer guten Oberflächenqualität bevorzugt.

Spritzgießung SPI-Ausfinierungen

Materialverschwendung

Da man mit Spritzgießverfahren so viel Material in die Form gießt, wie es passt, wird genau so viel verwendet, wie für jedes Design benötigt wird. Das macht es zu einer sehr effizienten Möglichkeit, Objekte massenhaft zu produzieren, ohne sich um Abfall zu sorgen. Andererseits verlieren einige 3D-Drucktechnologien beim Bau der Stützstrukturen einige Materialien, und obwohl das Materialpulver wiederverwendet werden kann, kann dies nur ein paar Mal ohne Änderung der Materialeigenschaften geschehen.

Fazit: 3D-Druck erzeugt wenig Abfall wie Tragstrukturen, fehlgeschlagene Drucke, die während der Nachbearbeitung entfernt werden müssen, aber wenn man ihn zur Herstellung einer Einheit oder eines kleinen Chargens verwendet, ist der Verschleiß nicht so wichtig, während er bei großen Chargen erheblich ist. Daher ist es gut, bei einer großen Charge zur Spritzgießung zu greifen, da es keinen Materialverlust gibt.

ZUSAMMENFASSUNG

Es gibt ein allgemeines Missverständnis in der Fertigungsbranche, dass 3D-Druck den Spritzguss ersetzen kann und in jeder Hinsicht der alleinige Sieger ist. Beide Technologien haben ihre eigenen Vorteile und Nachteile. Bei Xometry bieten wir sowohl Spritzguss- als auch 3D-Druckdienstleistungen an und haben dedizierte Teams, die Sie unterstützen. Laden Sie Ihre Designs hoch.