Leitfaden von DuPont zur Gestaltung von Kunststoffen

Der Leitfaden von DuPont zur Gestaltung von Kunststoffen: 10 Top-Tipps

Der von DuPont herausgegebene Leitfaden zur Gestaltung von Kunststoffen beinhaltet Hinweise zur kunststoffgerechten Konstruktion, zur Werkstoffauswahl und zur effizienten Verarbeitung.

Hier finden Sie zehn Tipps für die Entwicklung erfolgreicher, innovativer Kunststoffprodukte.

Tipp 1:

Substitution von Metallen

Der Wechsel von Metall- zu Kunststoffteilen kann nur sehr selten eins-zu-eins erfolgen. Konstruktive Änderungen sind dabei meist nicht nur notwendig, sie öffnen auch große Chancen. Die kunststoffgerechte Gestaltung bietet Möglichkeiten zur Integration von Funktionen, zur konstruktiven Vereinfachung, zur Steigerung der Kosteneffizienz sowie zur Anpassung der Konstruktion an aktuelle Anforderungen.

Kunststoff ist kein Metall  

Tipp 2:

Die Werkstoffwahl entscheidet

Es gibt keine falschen Werkstoffe. Aber viele Werkstoffe sind für eine spezielle Anwendung ungeeignet, und eine falsche Wahl kann viel Geld und Zeit kosten. Die richtige Materialwahl erfordert die genaue Kenntnis der jeweiligen Optionen, von den Werkstoff- bis zu den Gebrauchseigenschaften.

Die richtige Wahl

Tipp 3:

Die richtige Wanddicke

Bei vielen Komponenten ist die Bestimmung der richtigen Wanddicke eine wichtige konstruktive Herausforderung. Dabei gilt es, ein geringes Bauteilgewicht mit der erforderlichen Festigkeit und guter Verarbeitbarkeit in Einklang zu bringen. Zu den vielen einflussnehmenden Faktoren auf die Wanddicke gehören das Fließverhalten der Schmelze, die resultierende Faserorientierung sowie die notwendige Formteilsteifigkeit.

So viel wie nötig – so wenig wie möglich 

Tipp 4:

Rippen zur Verstärkung

Verrippungen sind eine Möglichkeit, um die Probleme zu umgehen, die bei dickwandigen Teilen auftreten können, denn sie erhöhen die Bauteilsteifigkeit bei zugleich geringerer Wanddicke. Richtig dimensionierte Rippen können die Formteilsteifigkeit erhöhen und das Bauteilgewicht verringern. Aber es kann zeitaufwändig sein, die richtigen Abmessungen, Positionierungen und Werkstoffe zu bestimmen.

Optimales Rippen-Design 

Tipp 5:

Die richtige Angussposition

Die Wahl eines geeigneten Angusssystems und der richtigen Anschnittposition können Probleme bei der Verarbeitung verhindern. Oft wird übersehen, dass die Anschnittposition auch zur Verbesserung der Formteilqualität beitragen kann.

Die richtige Anschnittposition 

Tipp 6:

Die Kosten im Auge behalten

Viele Optionen in der Produktion, im Formenbau und bei der Montage können die Kosten beeinflussen. Eine sorgfältige Auswahl ermöglicht die optimale Ausnutzung der spezifischen Eigenschaften des verwendeten Kunststoffs, um die Produktionskosten von Anfang an gering zu halten.

Kosteneffiziente Gestaltung 

Tipp 7:

Die bestgeeignete Verbindungstechnik

Eine schnelle und einfache Montage der Komponenten kann zu erheblichen Einsparungen in der Produktion führen. Schnappverschluss, Pressverbindung, Schraubverbindung – jede Lösung hat ihre eigenen bewährten Verfahren, Vorteile und Grenzen. Die optimale Wahl erfordert die Kenntnis der Materialien und der Funktion sowie die Gestaltung eines entsprechenden Montageverfahrens.

Die besten Montageverfahren – Teil I 

Tipp 8:

Hochwertiges Schweißen

Kunststoffteile lassen sich mit verschiedenen Verfahren verschweißen.  Um das hinsichtlich Kosten, Festigkeit und Effizienz optimale Verfahrens zu finden, sind die für die jeweilige Anwendung geeigneten Schweißtechnologien, die verfügbaren Werkstoffe und die mögliche Fugengeometrie zu berücksichtigen.

Die besten Montageverfahren – Teil II 

Tipp 9:

Toleranzen und Budget in Einklang bringen

Spritzgussteile können nicht mit denselben Toleranzen gefertigt werden wie spanend bearbeitete Teile. Es ist daher wichtig, die Gestaltung entsprechend anzupassen. Dabei sollten die Toleranzen so gewählt werden, dass das Bauteil die Anforderungen der Anwendung erfüllt, ohne  die Kosteneffizienz in der Produktion negativ zu beeinflussen.

Versteckte Kostenfaktoren 

Tipp 10:

Überprüfen Sie Ihre Annahmen

Jede Anwendung oder Verbesserung ist einzigartig. Ihre Gestaltungs-Checkliste sollte alles abdecken – von den Werkstoffeigenschaften bis zur Prototypenfertigung – und die zugehörigen Tests ebenso einschließen wie das Ausloten von Innovationsmöglichkeiten.

Einige Richtlinien