Metal to Plastics

Umstellung auf Kunststoff kann Einsparungen von 25-50% bringen.

„Ideen zu sammeln und zu horten hat noch zu keiner Veränderung geführt.“ Dieses Zitat von Werner Brandauer verlangt von uns mehr Mut und wer noch einen guten Vorsatz für 2016 benötigt, der kann diesen beherzigen.

Kunststoff ist ein Werkstoff, der bereits eine mehr als 100 jährige Historie hat. Dennoch tun sich immer noch viele Unternehmen schwer damit und setzen auf „bewährte“ Werkstoffe z.B. Stahl. „Das kennt man aus der Ausbildung und da weiß man, was man hat.“ sagt der eine oder andere Konstrukteur. „Kunststoff ist nicht stabil und man erreicht nicht die Toleranzen“ sind typische Vorurteile, die diesem neuartigen Werkstoff entgegenschlagen.

Das eine Umstellung aber riesige Einsparpotenziale in sich birgt, wird häufig verkannt. So lassen sich durch eine Umstellung von Metall auf Kunststoff ein Vorteil von ca. 25-50% erzielen, teilweise sogar noch mehr.

Gründe für die Kostenvorteile sind:

• Realisierung von komplexen Konturen: In einem Kunststoff-Spritzgussteil lassen sich manchmal mehrere Einzelteile zu einem Gesamtteil zusammenfassen. Ein späteres Verschrauben oder Verschweißen von Einzelteilen ist nicht mehr notwendig.
• Durch Spritzgussprozesse lassen sich die Teile innerhalb von Sekunden herstellen, wofür ansonsten aufwendige Fräsprozesse in Metall notwendig sind.
• Dadurch dass Kunststoffe von vornherein farbig gestaltet werden kann, sind mögliche nachfolgende Schritte wie z.B. Lackierung nicht mehr notwendig.

Neben diesen Kostenvorteilen bietet aber Kunststoff noch weitere Vorteile wie z.B.:

• Kunstsoff ist mit einem spezifischen Gewicht bei ca. 0,9-1,4 g/cm3 wesentlich leichter als Metall (7-8g/cm3).
• Kunststoff korrodiert nicht.
• Kunststoff mit Graphitanteilen haben eine integrierte Gleiteigenschaft.
• Kunststoff kann Schwingungen absorbieren.

Und zu den oben genannten Vorurteilen zur Stabilität und Ausdehnung lässt sich sagen, dass glasfaservertärkte oder carbonfaserverstärkte Kunststoffe heutzutage eine absolut vergleichbare Stabilität zu Stahl ausweisen und mit ihnen Toleranzen von +-0,1mm im Spritzgussprozess oder +-0,01 mm im spanenden Bearbeitungsprozess problemlos möglich sind.

Wie geht man bei einem solchen Prozess vor? Nachfolgend haben wir hier zu die wichtigsten Schritte aufgezeigt:

1. Zu Anfang steht meist ein Workshop, in dem grundlegende Kenntnisse zu Kunststoffen gegeben werden. Unsere Erfahrung zeigt, dass die Aufklärung gepaart mit konkreten Beispielteilen den größten Durchschlagserfolg haben. Hierdurch wird den Beteiligten klar, was „alles in Kunststoff geht“.
2. Auf Basis dessen gilt es nun erste Beispielteile zu identifizieren. Kriterien dafür können sein: Kontur, Komplexität, Belastung, Stückzahlen, Varianten etc.. Ein wesentlicher Punkt ist der Einsatzzweck des Teils. Nicht für jede Umgebung eignet sich Kunststoff. So kann z.B. Temperatur ein kritischer Punkt sein.
3. Auf Basis dessen werden für die Teile verschiedene Kunststoffe (PE; POM, PEEK, GFK, CFK etc.) vorgeschlagen sowie verschiedene Herstellverfahren (Spritzguss, TSG, 3D-Druck, Fräsen etc.)
4. Im Zuge einer ersten überschlägigen Kalkulation für den Herstellprozess sowie in einigen Fällen für das Werkzeug lässt sich bestimmen, inwieweit ein Potenzial möglich ist oder nicht. Beträgt dieses 20% oder mehr, so sollte die Umstellung weiterverfolgt werden.
5. In der Folge werden die favorisierten Teile eingehender betrachtet. So ist häufig im Folgeschritt das Teil konstruktiv kunststoffgerecht zu gestalten, damit eine detaillierte Kalkulation für Teil und Werkzeug durch einen Lieferanten erfolgen kann.
6. Liegen diese Ergebnisse vor, ist final eine Return-on-invest-Rechnung für eine Umstellung durchzuführen. Liegt hier der ROI bei weniger als zwei Jahren, wird eine Umstellung empfohlen.

Durch Denken Vorne Consult kann Unternehmen in diesem gesamten Prozess begleiten. Durch eigenes Know-how sowie durch seinen Partner Winkler Pastics Solutions kann eine qualifzierte Analyse und Umstellung gewährleistet werden. Wenn Interesse an einem ersten kostenfreien Workshop besteht, so bieten wir dieses an. Nutzen Sie die Gelegenheit und kontaktieren Sie uns unter infonothing@durchdenkenvorne.de. Wenn hierdurch ein Beitrag zu einem erfolgreichen Jahr 2016 geleistet werden kann, so würde uns dies sehr freuen.