Die Beurteilung der Machbarkeit ist immer der erste Schritt
22 Nov. 2018
“Als Pekago-Ingenieure teilen wir unsere Kenntnisse und Fähigkeiten gerne mit unseren Auftraggebern. Wenn wir schon früh in die Produktentwicklung einbezogen werden, ist das Ergebnis optimal. Zuerst beurteilen wir dabei immer u. a. die Machbarkeit”, erklärt Jurgen van Elewout.
Jurgen ist bei Pekago ein eingefleischter Ingenieur. Er kam 2005 als Maschinenbaustudent (damals im Bereich Kunststoff) für seine Abschlussarbeit in die Firma. Und er ist geblieben!
Funktion und Äußeres versus Machbarkeit
“Wenn Konstrukteure bspw. Kunststoffgehäuse für neue Geräte entwerfen, gehen sie oft von der gewünschten Funktion und dem Äußeren aus. Wozu dient das neue Gerät? Wie muss es aussehen? Logisch. Aber im Anschluss wird immer betrachtet, ob das Produkt als Ganzes oder ein Teil davon wirklich so hergestellt werden kann, wie es konstruiert wurde.”
Die Beurteilung der Machbarkeit beginnt für Pekago oft mit dem Eingang der sog. Files, der technischen Zeichnungen, die heute fast immer in 3D vorliegen. “Pekago selbst arbeitet mit dem Zeichenprogramm Solid Works”, fährt Jurgen fort, “aber wir können die Dateien fast aller gängigen Programme lesen. Zumeist sind dann bereits vom Auftraggeber aus Ingenieure beim Projekt involviert. Wir beurteilen, ob sich das anvisierte Teil wirklich bei uns produzieren lässt. Natürlich ist es wichtig, dass das Kunststofferzeugnis nicht nur so aussieht, wie es sich der Kunde vorgestellt hat, sondern auch die funktionalen Anforderungen erfüllt. Wenn ein Auftraggeber bspw. einen bestimmten Kunststoff als Material bevorzugt, fragen wir ihn immer nach dem Grund. Was erwartet sich der Kunde vom Produktäußeren? Muss es gegen Chemikalien oder extreme Temperaturen beständig sein?”
Wichtig in der Produktion ist das Ablösen
Jurgen berichtet weiter: “Wenn wir den Entwurf beurteilen, analysieren wir das sog. “Ablösen” immer mit zuerst. Dies gewährleistet, dass sich ein Kunststofferzeugnis nach dem (thermoplastischen Schaum-) Spritzguss aus der Form löst. Wichtig hierfür sind die Formgebung und das Material (der Kunststoff), aus dem das Produkt gespritzt wird. Löst sich das Produkt nicht oder nur schwer aus der Form, so geht natürlich die ganze Produktion den Bach herunter. Die gewünschte Oberfläche des Produktes, bspw. ganz glatt oder eben mit Textur, beeinflusst auch den zu wählenden Ablösewinkel.”
Die benötigte Wandstärke eines Produktes richtet sich u. a. nach dem gewählten Produktionsverfahren. Bei Pekago sind das u.a. der Kompaktspritzguss und der TSG (thermoplastischer Schaumguss).
Einfallsstellen sind (zumeist) unerwünscht
“Ebenfalls zu beachten sind die ‘Einfallstellen’”, so Jurgen. “An ihnen ist im Produkt die Wand dem restlichen Produkt gegenüber relativ zu stark. Das dickere Teil schrumpft nach der Produktion länger nach, sodass eine Art Senke entstehen kann. Also eine Vertiefung in der Oberfläche, gewissermaßen eine Delle.”
Einfallstellen sind natürlich unerwünscht. Das richtige Wandstärkenverhältnis eines Produktes richtet sich nach dem Material und den vorhandenen Rippen im Erzeugnis. Weil verschiedene Wandstärken außerdem unterschiedlich schnell abkühlen, kann das Produkt sich verziehen. Kunden denken oft, das Richtige wäre der thermoplastische Schaumguss, weil diese Technik ihrer Meinung nach die Produkte steifer macht. TSG ermöglicht in der Tat stärkere Rippen, was die Steifigkeit verstärkt. Doch das macht TSG nicht immer zwingend zur besten Lösung. Ein TSG-Produkt ist bspw. spröder als ein ABS-Teil, was nachteilig ist, wenn das Produkt schlagfest sein muss. Auch bei dieser Wahl kann Pekago folglich behilflich sein.”
Nach Jurgen unterscheiden sich auch sichtbare und technische Teile voneinander. “Bei sichtbaren Teilen muss man natürlich viel präziser auf das Äußere achten. Bei technischen Teilen dagegen sind einige Einfallstellen nicht wirklich problematisch, weil sie das Teil funktional nicht beeinträchtigen.”
“Daneben beurteilt Pekago auch immer die sog. Füllung, prüft also, ob der flüssige Kunststoff alle Formteile gut erreichen kann. Das ist u. a. von den verfügbaren Spritzpunkten, also jenen Stellen, an denen der Kunststoff in die Form gespritzt wird, abhängig.”
Zeitfenster von der Beurteilung bis zur Produktion
“Wie viel Zeit vergeht bei Pekago von der Beurteilung der Machbarkeit bis zum Beginn der letztlichen Produktion? Dies ist auch davon abhängig, wie schnell die Form herstellbar ist, die von einem Werkzeughersteller, meist in Asien, stammt. Auch für die Formenherstellung ist Pekago ein wertvoller Berater. Aber das ist wieder eine ganz andere Geschichte.”
Mehr Hintergrunden von Matrizen aus Asien lesen Sie in der Blog von unsere Production Engineer Wil Mathijssen
Nach Jurgen besteht zwischen dem gewünschten Design eines Kunststoffteils und der Machbarkeit immer ein Spannungsfeld. “Alles in allem ist Pekago meist in der zweiten Entwicklungsphase eines Kunststoffteils stark beratend aktiv. Wie gesagt, werden wir gerne schon früh in die Entwicklung einbezogen, um doppelte Arbeit zu vermeiden, und die Dauer eines Projektes zu minimieren.”
Möchten Sie mit Jurgen oder einem seiner Kollegen die Machbarkeit eines Produktes in der Entwicklung besprechen? Vereinbaren Sie telefonisch einen Termin (0031 13 5308012) oder schicken Sie ein E-mail.
