Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass einige der coolsten Gadgets die kleinsten Dinge sind, wie Ohrhörer, Fitness-Tracker, all diese komplizierten kleinen Teile in Ihrem Telefon?
Rechts.
Und dann gibt es noch die größeren Dinge, wie Möbel und Autoteile. Es ist alles im Spritzgussverfahren hergestellt.
Ja.
Es ist ziemlich erstaunlich, wie man mit einer einzigen Technik eine solche Bandbreite an Größen erzeugen kann, nicht wahr?
Das ist es, ja. Es ist ein bisschen so. Ich schätze, man könnte sagen, es ist so, als hätte man ein Rezept, mit dem man eine Menge verschiedener Dinge zubereiten kann, von einem delikaten Soufflé bis hin zu einem herzhaften Laib Brot.
Oh, das gefällt mir.
Ja. Der Kernprozess ist also derselbe, aber die Zutaten, die Werkzeuge und die Techniken, die Sie verwenden, werden sich stark ändern, je nachdem, was Sie zubereiten möchten.
Das ist eine tolle Analogie. Das ist tatsächlich genau das, was wir heute auspacken werden. Wir haben eine ganze Reihe von Forschungsarbeiten, Artikeln und einigen Branchenberichten. Bei ihnen dreht sich alles um Spritzguss, vor allem aber darum, wie die Größe die Dinge verändert.
Hört sich gut an.
Unser Ziel ist es, Ihnen dieses Insiderwissen zu vermitteln.
Ja.
So können Sie alle Entscheidungen und die damit verbundenen Herausforderungen wirklich verstehen.
Ja.
Egal, ob Sie Designer, Ingenieur oder einfach nur jemand sind, der sich dafür interessiert, wie Dinge hergestellt werden, das ist das Richtige für Sie.
Absolut.
Lassen Sie uns zunächst einmal über Schimmelpilze sprechen.
Okay.
Eine unserer Quellen hatte dieses wirklich coole Bild. Dabei wurde eine Form für beispielsweise einen winzigen Sensor mit einer für eine große Stuhlkomponente verglichen.
Wow.
Die Sensorform war. Es war wie ein Schmuckstück, fast wirklich superkompliziert.
Ja.
Aber dann war die Stuhlform, wissen Sie, sie war groß und sperrig.
Rechts.
Und es zeigte wirklich die Technik dahinter.
Ja. Es unterstreicht das. Wissen Sie, bei großen Teilen ist der Druck groß, das Material in die Form einzuspritzen.
Ja.
Diese Form muss superfest sein, um dieser Kraft standzuhalten, damit sie nicht reißt. Ja. Oder verziehen.
Es ist also fast so, als würden Sie eine Brücke statt eines Vogelhauses bauen.
Ja, genau.
Beide müssen stark sein, aber die Kräfte sind so unterschiedlich, und.
Sie benötigen eine andere Technik. Es ist genau so. Sie wissen, dass bei großen Formen häufig dickerer Stahl verwendet wird. Manchmal haben sie sogar die Stützrippen, die man bei Brücken sieht.
Oh, in Ordnung.
Nur um den Druck zu verteilen.
Interessant.
Und dann, wissen Sie, müssen wir auch über die Materialien nachdenken. Was kommt in diese Formen?
Ja, die Materialien. Die Wahl der Materialien kann ein wenig überwältigend sein. Kann es?
Absolut.
Es gibt Stärke, Gewicht, Kosten.
Ja.
Und heutzutage darf man die Auswirkungen auf die Umwelt nicht vergessen.
Es gibt auf jeden Fall eine Menge auszubalancieren. Beginnen wir einfach mit kleinen Teilen. Viele Quellen verweisen auf Metalle wie Aluminium und Edelstahl. Okay. Denn sie sind stabil, lassen sich aber auch leicht bearbeiten, was entscheidend ist, wenn Sie solch präzise Teile benötigen.
Das kann ich sehen.
Denken Sie an die Toleranzen bei so etwas wie einem Uhrwerk, bei denen es sich um winzige Bruchteile eines Millimeters handelt.
Wow.
Ja. Sie benötigen also starke, aber bearbeitbare Materialien.
Und dann kommen bei den größeren Teilen vermutlich diese superstarken, leichten Verbundwerkstoffe ins Spiel.
Ja, genau. Aber es ist nicht immer so einfach zu sagen, dass Verbundwerkstoffe für große Dinge besser sind. Okay.
Sie wissen, jeder Verbundstoff hat seine Stärken. Das Quellenmaterial geht auf einige dieser Besonderheiten ein.
Oh, das ist interessant.
Ja. Kohlenstofffaserverstärkte Polymere sind also erstaunlich, wenn es auf das Gewicht ankommt. Diese Strukturteile sind wahrscheinlich teurer. Das sind sie, ja. Dann haben Sie Ihre glasfaserverstärkten Polymere. Diese sind kostengünstiger.
Okay.
Diese werden also im Autoinnenraum, in Gehäusen usw. verwendet.
Da fange ich an, mich in meinem Haus umzusehen und zu fragen: Woraus besteht dieser Lampenschirm überhaupt? Und warum haben sie das etwas anderem vorgezogen?
Es bringt einen wirklich zum Nachdenken, nicht wahr?
Ja.
Über alles um dich herum.
Das tut es.
Wenn wir also über Kunststoffe sprechen, sind sie in allen Größen äußerst vielseitig. Das Quellmaterial enthält diese großartige Tabelle, in der alle verschiedenen Typen und ihre Verwendung aufgeschlüsselt sind.
Cool.
Sie haben also Ihre alltäglichen Kunststoffe wie Ihre Bauchmuskeln und Ihr Polypropylen. Und dann kommen wir zu den leistungsstärkeren Dingen, Ihren Polycarbonaten, die extrem schlagfest sind. Ihr Gipfel für große Hitze. Sogar biobasierte und biologisch abbaubare Optionen werden immer beliebter.
Die sind großartig. Ja, mir ist aufgefallen, dass diese umweltfreundlichen Materialien immer beliebter werden.
Sicher.
In einem Artikel wurde sogar erwähnt, dass einige Unternehmen von Anfang an über Recyclingfähigkeit nachdenken. Was ich fantastisch finde.
Es ist auf jeden Fall ein gutes Zeichen, von der reinen Überlegung darüber, was funktioniert, hin zu, wissen Sie, was auf lange Sicht verantwortungsvoll ist, überzugehen.
Absolut.
Es geht darum, Werte einzubeziehen.
Okay. Wir haben also unsere Formenentwürfe und unsere Materialien ausgewählt. Jetzt müssen wir diese Maschinen anwerfen.
Rechts.
Aber ich habe das Gefühl, dass es nicht so einfach ist, einfach „Los“ zu drücken.
Nein, nicht wirklich. Die Quellen machen alle sehr deutlich, dass es so ist, als würde man versuchen, ein großes Teil auf einer Maschine herzustellen, die für winzige Dinge gedacht ist.
Ja.
Es ist, als würde man mit einem Presslufthammer eine Statue schnitzen.
Oh, wow.
Das falsche Werkzeug für den Job. Ja. Katastrophe.
Und wenn wir über Werkzeuge sprechen, sprechen wir über ernsthafte Maschinen.
Absolut.
Bei unserer Recherche ging es viel um große CNC-Fräsmaschinen und -Drehmaschinen.
Ja.
Also sozusagen die Schwergewichte. Ja. Für die großen Teile auf jeden Fall.
Zum Beispiel, wenn Sie eine riesige Form für eine Autostoßstange herstellen.
Mm.
Sie benötigen erhebliche Kraft, um es festzuklemmen.
Ja. Und um diesen Injektionsprozess zu kontrollieren.
Und dafür sind diese Maschinen doch gebaut, oder?
Genau. Sie können mit diesen extremen Kräften umgehen und bleiben selbst in diesem Maßstab präzise.
Eine der Quellen erwähnte diesen Begriff Arbeitsumschlag.
Oh ja.
Was meiner Meinung nach eine coole Art war, darüber nachzudenken.
Das ist gut.
Es handelt sich im Grunde um den 3D-Raum, in dem die Maschine arbeiten kann.
Zum Beispiel, wie weit es reichen und sich bewegen kann.
Genau. Und für große Teile muss dieser Raum riesig sein.
Das tut es. Ja. Es ist nicht nur die Form selbst. Es ist die Spritzeinheit, die Spannmechanismen.
Alles braucht Platz.
Sie benötigen viel Platz zum Manövrieren.
Aber bei kleineren Teilen kommt es weniger auf den Platz an.
Rechts.
Und mehr über die Werkzeuge.
Ja, du hast es verstanden.
Wie superfeine Werkzeuge.
Denken Sie an die Maschinen, die in der Mikroelektronik verwendet werden.
Oh ja.
Sie sind zwar nicht so groß, dafür aber unglaublich präzise.
Anstelle roher Kraft kommt es also auf Finesse an.
Ja. Zur Herstellung verwenden sie diese winzigen Spezialwerkzeuge wie Mikrobohrer und Laserschneider.
Zum Beispiel sehr komplizierte Merkmale mit Toleranzen, die in was gemessen werden? Mikrometer.
Mikrometer. Ja.
Es ist, als würde man einen Baukran mit dem Skalpell eines Chirurgen vergleichen.
Genau.
Beide sind wichtig, aber für völlig unterschiedliche Dinge.
Und obwohl wir uns eher auf die Hauptmaschinerie konzentrieren, betonen die Quellen, dass die unterstützenden Systeme genauso wichtig sind.
Oh, richtig.
Wie Kühlsysteme. Bei großen Teilen benötigt man also diese aufwändigen Kanäle, die in die Form eingebaut sind.
Ja.
Nur um das Kühlmittel zirkulieren zu lassen und ein Verziehen zu verhindern.
Rechts.
Und bei diesen kleinen, empfindlichen Formen muss die Temperatur perfekt sein.
Stellen Sie sicher, dass jedes Detail richtig zur Geltung kommt.
Genau. Es ist eine ganz andere Welt der Technik, die sich hinter den Kulissen abspielt, um sicherzugehen.
Das Produkt erfüllt diese Standards.
Es ist ziemlich erstaunlich, wenn man darüber nachdenkt. Und wissen Sie, diese Präzision überträgt sich auf eine weitere große Sache mit dem Spritzgießen.
Okay.
Zykluszeit.
Zykluszeit. Rechts.
Es ist wie der Herzschlag der Produktionslinie.
Wenn ich also an die Zykluszeit denke, stelle ich mir eine Fabrikhalle vor.
Rechts.
Alles bewegt sich rhythmisch.
Ja.
Aber es kommt doch nicht nur darauf an, wie schnell es geht, oder?
Sie haben Recht. Das ist es nicht. Sie könnten eine Maschine haben, die alle paar Sekunden Tonnen von Parks erstellt.
Okay.
Aber wenn sie defekt sind, verschwenden Sie nur Zeit und Geld. Alle Quellen sprechen davon, die Balance zwischen Geschwindigkeit und Qualität zu finden.
Es ist also so etwas wie dieser Sweet Spot.
Genau.
Wo Sie effizient sind, aber nicht an der Qualität sparen.
Ja. In einem der Papiere, die uns vorliegen, geht es tatsächlich um einige Fallstudien.
Oh, cool.
Wo Unternehmen versuchten, zu schnell vorzugehen, und am Ende eine Menge Teile hatten, die sie nicht einmal verwenden konnten.
Oh, wow.
Also musst du vorsichtig sein. Man muss den Prozess wirklich verstehen.
Um es richtig zu machen.
Ja.
Gibt es also Strategien, um diese Probleme zu vermeiden?
Es gibt. Ja. Viele Quellen sprechen von Lean Manufacturing.
Oh, schlank. Okay.
Ja. Es geht darum, Abfälle zu finden und zu beseitigen.
Oh, in Ordnung. Verschwendung kann also alles sein, von unnötigen Bewegungen bis hin zu zu viel Lagerbestand.
Genau.
Oder Mängel, die behoben werden müssen.
Alles, was keinen Mehrwert darstellt.
Endprodukt, wissen Sie, also nicht nur physischer Abfall.
Rechts. Es kann verschwendete Zeit oder Mühe sein.
Ich mag es. Es ist interessant, wie sich ein Konzept wie Lean Manufacturing auf etwas wie Spritzguss anwenden lässt.
Ja. Es ist ein guter Rahmen.
Gibt es andere Techniken, die Unternehmen verwenden?
Lass mich nachdenken. Nun, Automatisierung ist ein großes Thema.
Oh ja, das macht Sinn.
Vor allem, wenn die Technologie so weit fortgeschritten ist. Roboter können diese sich wiederholenden Aufgaben wirklich bewältigen.
Na ja und wirklich schnell.
Ja. Und außerdem superpräzise. Das kann den Zyklus verkürzen.
Zeit und weniger Fehler.
Ja. Denn, wissen Sie, die Leute werden müde.
Rechts.
Aber Roboter machen einfach weiter.
Es ist, als hätte man die perfekte Belegschaft.
Ja.
Erwähnen die Quellen etwaige Nachteile der Automatisierung?
Ja, tatsächlich hat ein Artikel die Kosten in die Höhe getrieben.
Oh, richtig.
Die Einrichtung dieser Robotersysteme kann am Anfang teuer sein.
Ja, das macht Sinn.
Und dann ist da noch die Programmierung und Wartung, was eine ganz andere Ebene hinzufügt, wissen Sie?
Es ist also nicht so einfach, einfach nur den Roboter zu kaufen.
Nein. Man muss über das Gesamtbild nachdenken.
Wir sind sicher, dass es sich lohnt?
Ja. Finanziell und, wie Sie wissen, für Ihren Prozess insgesamt.
Und dann gibt es natürlich eine kontinuierliche Verbesserung.
Oh ja, das ist eine große Sache. Dabei geht es weniger um eine bestimmte Technik.
Okay.
Und mehr über eine Denkweise.
Oh, interessant.
Sie versuchen immer, es besser zu machen, schauen sich an, was Sie tun, finden Wege zur Optimierung, machen die Dinge schneller und besser.
Es ist also, als wäre man nie zufrieden. Rechts.
Ständig auf Verbesserung drängen.
Ich liebe das.
Und diese Prinzipien, wissen Sie, die schlanke Fertigung, die Automatisierung, die kontinuierliche Verbesserung, sie alle gelten, egal welche Teilegröße Sie herstellen.
So winzig. Medizinische Geräte, riesige Autoteile.
Genau. Es geht darum, diese Ideen aufzugreifen und sie für Ihre spezifische Situation zu nutzen.
Wir haben also beispielsweise die Form, das Design, die Materialien, die Maschinen und jetzt die Zykluszeit abgedeckt.
Es ist eine Menge.
Aber gibt es irgendwelche Herausforderungen, die allein aufgrund der Größe auftauchen?
Oh ja, die gibt es. Es ist fast wie zwei verschiedene Welten.
Okay.
Einerseits gibt es diese riesigen Formen. Richtig, richtig.
Wie Armaturenbretter von Autos oder, ich weiß nicht, Bootslöcher.
Ja, genau. Und dann haben Sie das Winzige, Komplizierte.
Formen, etwa für Elektronik oder Implantate, medizinische Dinge.
Rechts. Und jede Größe hat ihre eigenen Hürden.
Es ist, als würde man den Bau eines Wolkenkratzers mit der Herstellung einer Uhr vergleichen.
Das ist eine perfekte Analogie. Bei großen Teilen ist also der Materialfluss beim Einspritzen einer der größten Faktoren. Ja.
Ja.
Sie haben eine riesige Menge an geschmolzenem Material und es muss jeden füllen.
Wenig Platz in der Form schnell und gleichmäßig verteilen.
Genau. Wenn es ein Problem mit der Strömung gibt, kann es zu Schwachstellen, Lufteinschlüssen und Verformungen kommen.
Es ist also so, als würde man ein Betonfundament gießen.
Ja. Sie möchten, dass sich der Beton ausbreitet.
Perfekt raus, also schön und stark.
Genau. Und mit den Kleinteilen.
Ja.
Dabei kommt es weniger auf die Lautstärke als vielmehr auf die Präzision an.
Das kann ich sehen.
Wenn Sie zum Beispiel an einen Mikrochip denken, diese winzigen Filter, die Schaltkreise, sie müssen perfekt sein. Deshalb muss jedes noch so kleine Detail in der Form stimmen.
Sie gehen also von einer riesigen technischen Herausforderung zu. Zu einem mikroskopischen.
Das ist eine große Veränderung.
Und der Raum für Fehler wird so klein.
Ja, das tut es. Und diese winzigen Toleranzen können sich wirklich auf die Kosten auswirken.
Okay.
In einem der Papiere wird es tatsächlich aufgeschlüsselt. Die Kosten für die Herstellung dieser Kleinteile.
Oh, interessant.
Um dieses Maß an Präzision zu erreichen, ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich.
Rechts.
Und dann gibt es noch die ganze Qualitätskontrolle, die ganzen Inspektionen, die sich summieren. Das tut es. Es ist also eine gute Erinnerung daran, dass die Größe nicht das Einzige ist, was Dinge teuer macht.
Rechts. Auch die Komplexität und die Präzision spielen eine Rolle.
Ja. Und auf der anderen Seite haben große Teile ihre eigenen Kostenprobleme.
Wegen der Materialien.
Ja. Sie brauchen so viel Material, besonders wenn.
Sie verwenden diese High-Tech-Polymere.
Rechts.
Sie sind viel teurer als normales Plastik.
Sie sind. Und wir dürfen die Zykluszeiten nicht vergessen.
Oh, richtig. Weil sie länger zum Abkühlen brauchen.
Ja.
Mehr Zeit an der Maschine bedeutet mehr Energie, höhere Kosten.
Genau. Es summiert sich alles.
Es ist also nicht so einfach zu sagen, dass große Teile mehr kosten oder kleine Teile billig sind.
Rechts.
Es steckt so viel mehr dahinter.
Es kommt auf das Material, die Präzision und darauf an, wie viele Sie herstellen.
Man muss sich wirklich alles anschauen.
Und mit diesem Wissen können Sie bessere Entscheidungen treffen.
Genau. Das ist es, was wir heute versucht haben. Geben Sie Ihnen die Informationen, all diese Erkenntnisse. Es fühlt sich an, als hätten wir in diesem tiefen Einblick die ganze Welt des Spritzgießens abgedeckt.
Ja.
Wir begannen mit diesen Bildern der Formen. Das Kleine, wie Schmuck, und das Große für den Stuhl.
Und diese zeigten wirklich die Herausforderungen für jede Größe, nicht wahr?
Das haben sie getan. Wie bei großen Teilen geht es vor allem um Stärke und Stabilität und den Umgang mit diesen Kräften.
All das Material, das Sie injizieren, und sogar.
Das zeigen die Materialien selbst. Sprechen Sie über Stahl für die Formen.
Rechts.
Und dann diese Verbundwerkstoffe, Kohlefaser, Glas.
Ballaststoffe, besonders wenn sie stark, aber leicht sein sollen.
Und das sogar mit Plastik, was so einfach erscheint.
Ja.
Es gibt so viele Möglichkeiten.
Das Quellenmaterial enthielt eine ganze Liste davon.
ABs, Polycarbonate, sogar das biobasierte Zeug.
Es ist erstaunlich, wie viel Abwechslung es gibt.
Und dann die Maschinen, die riesigen CNC-Fräsen und Drehmaschinen für die großen Teile.
Ja.
Im Vergleich zu den kleineren, präziseren.
Es ist wie verschiedene Werkzeuge für verschiedene Aufgaben.
Richtig, wie ein Schmied gegen einen Uhrmacher.
Genau. Und wir dürfen all die Systeme nicht vergessen, die den Prozess unterstützen.
Wie die Kühlung.
Ja. Verhindert, dass sich diese großen Teile verziehen.
Die präzise Temperaturregelung für die Kleinsten.
Es ist alles wichtig.
Und dann ist da noch die Zykluszeit, dieser Rhythmus.
Vom Herzschlag der Fabrik.
Dabei geht es nicht nur darum, schnell zu sein.
Rechts. Wir haben Beispiele gesehen, bei denen zu schnelles Fahren zu Problemen führte.
Ein Haufen unbrauchbarer Teile.
Es ist auf jeden Fall ein Balanceakt.
Den Sweet Spot finden. Wir sprechen also von Lean Manufacturing.
Ja.
Und Automatisierung.
Und immer versuchen, besser zu werden.
Ich mag es. Ständig darauf bedacht, die Dinge besser zu machen.
Es ist das, was die Dinge vorantreibt.
Aber trotz all dieser gemeinsamen Techniken bringt die Größe immer noch ihre eigenen Herausforderungen mit sich.
Ja, das tut es. Bei diesen großen Teilen geht es vor allem darum, den Materialfluss reibungslos zu halten.
Als würde man ein Betonfundament gießen.
Genau. Sie möchten keine Schwachstellen haben.
Und dann verlagert sich der Fokus bei den Kleinteilen auf Präzision und stellt sicher, dass alles stimmt.
Kleine Details sind perfekt.
Diese Toleranzen können die Kosten sogar in die Höhe treiben.
Ja, das können sie. Es kommt also nicht nur auf die Größe des Teils an.
Wenn es um Kosten geht, geht es um alles. Die Materialien, die Komplexität, die Präzision.
Man muss das ganze Bild sehen.
Was ist also zum Abschluss dieses tiefen Einblicks die wichtigste Erkenntnis?
Nun, ich würde sagen, dass es beim Spritzgießen wirklich auf die Größe ankommt.
Okay.
Es wirkt sich auf jede Ihrer Entscheidungen aus, vom Design über die Materialien bis hin zu den Kosten.
Und das zu verstehen ist entscheidend.
Egal, ob Sie etwas Neues machen oder einfach nur versuchen zu verstehen, wie Dinge hergestellt werden.
Ich mag es. Wir schätzen den ganzen Gedanken und die Technik, die hinter Alltagsgegenständen steckt.
Genau. Und hoffentlich haben wir unsere Zuhörer etwas neugieriger gemacht.
Ja. Vielleicht schauen sie sich eine Plastikflasche an und denken: Wow, wie haben sie das gemacht?
Oder ihr Telefon. All diese winzigen Teile im Inneren.
Es ist wirklich erstaunlich, wenn man über all die Herausforderungen und Lösungen nachdenkt.
Also an alle, die zuhören: Entdecken Sie weiter, machen Sie weiter.
Wenn Sie Fragen stellen, denken Sie vielleicht sogar darüber nach, Spritzguss für Ihre eigenen Projekte zu verwenden.
Es ist eine faszinierende Welt.
Es ist. Und damit schließen wir diesen tiefen Tauchgang ab.
Danke fürs Zuhören.
Bis zum nächsten Mal. Lerne weiter, bleib dran