DFM-Analyse für spritzgegossene Kunststoffteile
Eine brauchbare STEP-Datei genügt: Innerhalb von 24 h erhalten Sie eine kostenlose, umsetzbare Konstruktionsprüfung zu Wandstärke, Entformung, Angusslage, Bindenähten, Schwindung und Verzugsrisiko. Jede Auffälligkeit wird mit Änderungsvorschlag und Auswirkung auf die Werkzeugkosten erläutert.
Kostenlose Beratung24 h
Bearbeitungszeit
100 Stk
Mindestmenge
±0,05 mm
Nennmaß-Toleranz
Kostenlos
Erstprüfung
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| ABS | Schwindung 0,4–0,7 Prozent, gutes Fließverhalten und hohe Schlagzähigkeit; gut galvanisier- und klebbar, bei massiven Rippen jedoch anfällig für Einfallstellen | Gehäuse für Unterhaltungselektronik, Geräteabdeckungen, Spielzeug, Werkzeugkoffer und Sichtgehäuse |
| PC (Polycarbonat) | Schwindung 0,5–0,7 Prozent, transparent und sehr schlagzäh; erfordert eine höhere Massetemperatur und sorgfältige Trocknung, an angespritzten Domen besteht Spannungsrissgefahr | Klarsichtabdeckungen, Schutzhauben, Linsen, Elektrogehäuse und Gehäuse für Medizingeräte |
| PP (Polypropylen) | Schwindung 1,0–2,5 Prozent, chemikalienbeständig und für Filmscharniere geeignet; wegen der hohen Schwindung anspruchsvoller zu tolerieren als ABS | Behälter, Verschlüsse, Filmscharniere, Innenraumteile für Fahrzeuge und Verpackungen |
| PA66 (Polyamid) | Schwindung 1,0–2,0 Prozent, fest und verschleißbeständig, aber feuchteempfindlich; glasfaserverstärkte Sorten schwinden weniger und beanspruchen das Werkzeug stärker | Zahnräder, Halter, Gehäuse, tragende Bauteile und Anwendungen im Motorraum |
| ABS/PC-Mischung | Schwindung 0,5–0,7 Prozent; wärmebeständiger als ABS und fließfähiger als PC, wenn beide Eigenschaftsprofile benötigt werden | Fahrzeuginnenverkleidungen, Elektronikgehäuse und Gehäuse für Elektrowerkzeuge |
| POM (Acetal) | Schwindung 1,8–2,5 Prozent, geringe Reibung und hohe Dauerfestigkeit; chemikalienbeständig, jedoch nur schwer dauerhaft zu lackieren | Zahnräder, Lager, Gleitelemente, Clips und Präzisionsmechanik |
| TPE / TPU | Schwindung 1,0–2,5 Prozent, flexibel von Shore 40A bis 70D; beim Umspritzen ist eine Haftung auf steifen Trägern möglich, wenn die Werkstoffe chemisch zusammenpassen | Weichgriffe, Dichtungen, Kabelknickschutz, tragbare Bänder und umspritzte Handgriffe |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Lieferzeit des DFM-Berichts | innerhalb von 24 h nach Eingang nutzbarer CAD-Daten |
| Prüfbereich der Wandstärke | 1,0–3,5 mm, abhängig vom Kunststoff |
| Entformungsschräge | 0,5–2° je Fläche, bei Narbung entsprechend mehr |
| Nennmaß-Toleranz am Bauteil | ±0,05 mm, engere Werte nach Abstimmung |
| Geprüfte Angussarten | Rand-, Punkt- und Tunnelanguss, Heißkanal und Nadelverschluss |
| Schwindungsaufmaß | 0,4–2,5 Prozent nach Kunststoff und Fließrichtung |
| Verzugsbewertung | Einfluss ungleicher Kühlung und der Faserorientierung |
| Füll- und Verzugsimulation | für kritische Bauteile auf Anfrage |
| Geprüfte Kavitätenzahl | 1–16, abgestimmt auf den Jahresbedarf |
| Narbung und Entformung | VDI 3400, zusätzliche Schräge je 0,025 mm Narbtiefe |
| Spritzgießmaschinen | 50–800 t |
| Maximale Bauteilgröße | bis 800×600×400 mm |
Oberflächenbehandlungen
Narbung nach VDI 3400
Geätzte Werkzeugflächen der Stufen 12 bis 45 übertragen matte oder lederartige Strukturen und kaschieren leichte Fließspuren sowie Einfallstellen. Je 0,025 mm Narbtiefe wird etwa 1° zusätzliche Entformungsschräge eingeplant, bevor der Stahl geätzt wird.
Politur nach SPI A-1~D-3
Die Werkzeugoberfläche reicht von spiegelnd A-1 bis matt D-3 und prägt jedes Bauteil. Hochglanz macht Fließlinien und Einfallstellen besonders sichtbar, deshalb steigen die Anforderungen an gleichmäßige Wandquerschnitte.
Lackierung und haptische Beschichtung
Farblack, UV-Klarlack oder griffige Deckschicht werden nach dem Spritzgießen auf maskierte Bauteile aufgebracht. Kleine optische Fehler lassen sich damit überdecken; bei großen Stückzahlen ist eine geeignete Werkzeugnarbung oft wirtschaftlicher.
Laserbeschriftung und Tampondruck
Logos, Skalen und Teilenummern werden nach dem Entformen aufgebracht. Bei den meisten Kunststoffen ist die Laserkennzeichnung abriebfester als ein Tampondruck.
Funkenerodierte Oberfläche
Eine richtungslose Erodierstruktur erreicht tiefe Rippen und kleine Bereiche, die sich nicht polieren lassen. Auf matten Teilen sorgt sie zugleich für eine gleichmäßige Lichtstreuung.
Montage und Ultraschallschweißen
Rastverbindungen, Schraubpunkte, Ultraschallschweißgeometrien und Heißverstemmungen fließen bereits in die DFM-Prüfung ein, damit das Bauteil ohne zusätzliche Konstruktionsschleife montierbar ist.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Nennwände innerhalb von 10 Prozent gleichmäßig auslegen, da örtliche Materialanhäufungen sichtbare Einfallstellen und innere Lunker verursachen
- Massive Befestigungsdome auf 60 Prozent der Nennwand auskernen, damit ihre Schwindung keine Delle an der Sichtfläche einzieht
- Zur Grundschräge von 0,5–2° je 0,025 mm Narbtiefe weitere 1° Entformungsschräge vorsehen
- Angüsse so setzen, dass Bindenähte auf verdeckten oder schwach belasteten Flächen statt in Sicht- und Lastbereichen liegen
- Rippen mit 50–60 Prozent der Nennwand auslegen, um Abzeichnungen auf der Gegenseite zu vermeiden
- Rastarme für den Montagevorgang auf weniger als 60 Prozent der Streckdehnung des Kunststoffs begrenzen
- Das Verhältnis aus Fließweg und Wandstärke bei ABS unter etwa 150:1, bei glasfaserverstärkten Sorten unter 100:1 halten
- Bei glasfaserverstärkten Kunststoffen die richtungsabhängige Schwindung berücksichtigen, da längs zur Fließrichtung weniger Schwindung auftritt als quer dazu
- Sichtflächen kavitätsseitig anordnen, weil Auswerferabdrücke auf der Kernseite entstehen
- STEP-, IGES- oder CAD-Originaldaten einreichen und je Befund Ursache, Änderungsvorschlag sowie Einfluss auf die Werkzeugkosten erhalten
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Aluminiumwerkzeug für Kleinserien | 2–3 Wochen | 25–1.000 Stk, Konstruktionsnachweis vor dem Serienwerkzeug aus Stahl |
| Serienwerkzeug aus P20 / H13 | 4–6 Wochen | 1.000–1.000.000 Stk bei verlässlichem Jahresbedarf |
| Mehrkavitätenwerkzeug | 5–6 Wochen | Großserien, bei denen die Zykluszeit den Teilepreis wesentlich bestimmt |
| Heißkanal- oder Nadelverschlusswerkzeug | 5–7 Wochen | Dünnwandteile, technische Kunststoffe und Bauteile ohne Angussrest |
Qualitätssicherung
- Der für den Werkzeugbau zuständige Ingenieur prüft den DFM-Bericht, nicht der Vertrieb anhand einer Standardschablone
- Maßliche und optische Anforderungen werden vor der Festlegung von Angüssen und Auswerfern erfasst
- Kunststoffsorte und Schwindungswerte werden mit dem Datenblatt des Materiallieferanten abgeglichen
- Bei hohem Füll- oder Verzugsrisiko wird für kritische Bauteile eine Füll- und Verzugsimulation durchgeführt
- T1-Muster werden vermessen und den Annahmen der DFM-Prüfung gegenübergestellt
- Erstmuster und regelmäßige Fertigungsstichproben werden auf der CMM geprüft
- Bei eng tolerierten Merkmalen werden Schussgewicht und Kavitätsdruck während der Fertigung überwacht
- Die Kunststoffcharge bleibt vom Wareneingang bis zum Versand der Teile rückverfolgbar
- Auf Wunsch wird eine unabhängige Prüfung durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV organisiert
- Jede Charge wird mit Maßbericht und Ursprungszeugnis ausgeliefert
Anwendungen
- Absicherung neuer Bauteilkonstruktionen vor der Werkzeugfreigabe
- Kostenprüfung eines bereits spritzgegossenen Bauteils
- Machbarkeitsbewertung für eng tolerierte Geometrien
- Technischer Lieferantenvergleich und Aufbau einer zweiten Bezugsquelle
- Montagegerechte Auslegung mehrteiliger Gehäuse
- Ursachenanalyse bei Verzug oder Einfallstellen in laufenden Serien
- Bewertung eines Werkstoffwechsels, etwa von ABS zu ABS/PC
- Machbarkeit von Einlegeteilen und Mehrkomponenten-Spritzgießen
- Dünnwandprüfung für Akku- und Handgerätegehäuse
Warum FHY Precision wählen
Die Bewertung kommt aus dem Werkzeugbau und berücksichtigt, wie Einsätze, Trennungen und Angüsse tatsächlich gefertigt werden
Ein verwertbarer CAD-Datensatz führt innerhalb von 24 h zum Bericht und hält die Konstruktionsfreigabe in Bewegung
Jeder Befund enthält eine konkrete Korrektur samt Auswirkung auf Werkzeugkosten oder Zykluszeit
Die erste Prüfung ist kostenlos und verpflichtet nicht zur Werkzeugbestellung
Schwindungs- und Entformungsempfehlungen richten sich nach der gewählten Kunststoffsorte statt nach einer Pauschalregel
Für anspruchsvolle Geometrien kann eine numerische Füll- und Verzugsimulation ergänzt werden
Prüfschritte und Chargenrückverfolgung sind dokumentiert; unabhängige Abnahmen lassen sich auf Wunsch einplanen
Werkzeugbau und Spritzgießen erfolgen bei einem Fertigungspartner in China, sodass Auslegung und Umsetzung in einer Hand bleiben
Häufig gestellte Fragen
1. Was leistet eine DFM-Analyse beim Spritzgießen?
DFM steht hier für fertigungsgerechte Konstruktion. Vor dem Werkzeugbau werden Wandstärken, Entformungsschrägen, Angusslage, Rippen, Dome, Bindenähte, Schwindungsaufmaß und Auswerfung geprüft. So lassen sich Änderungen noch am CAD-Modell vornehmen, bevor Nacharbeit an Stahl Zeit und Geld kostet.
2. Ist die DFM-Prüfung tatsächlich kostenlos?
Ja. Die erste Prüfung ist kostenlos und nicht an eine Werkzeugbestellung gebunden. Bei mehreren Konstruktionsständen bleiben auch die ersten zwei Prüfrunden kostenfrei; zusätzliche Runden werden vorab angeboten und nicht nachträglich berechnet.
3. Wann liegt der Bericht vor?
An Werktagen innerhalb von 24 h nach Eingang einer verwendbaren CAD-Datei, bei einfachen Teilen häufig noch am selben Tag. Ist eine numerische Füll- und Verzugsimulation erforderlich, dauert die Auswertung 2–4 Tage, da Vernetzung, Füllung und Verzug berechnet werden.
4. Welche Dateien benötigen Sie?
Für den Start genügen STEP oder IGES. CAD-Originaldaten aus SolidWorks, Creo, NX oder Inventor erleichtern zusätzlich die Prüfung des Konstruktionsaufbaus. Eine 2D-Zeichnung mit Toleranzen und Oberflächen sowie Angaben zu Funktion, Kunststoff und Jahresmenge helfen bei der Priorisierung.
5. Wie ist der DFM-Bericht aufgebaut?
Jede Fundstelle wird mit Abbildung, technischem Grund, Änderungsvorschlag und gegebenenfalls Auswirkung auf Werkzeugkosten oder Zykluszeit dokumentiert. Wandstärken erscheinen als Dickenkarte, Entformungsflächen werden markiert und für Anguss sowie Bindenaht wird eine geeignete Lage gezeigt. Eine Abschlussliste trennt notwendige von optionalen Änderungen.
6. Welche Wandstärke ist für Kunststoffteile sinnvoll?
Als Richtwerte gelten 1,2–2,5 mm für ABS und ABS/PC, 1,5–3,0 mm für PC, 1,0–2,5 mm für PP sowie 1,5–3,5 mm für glasfaserverstärktes PA66. Entscheidend ist eine Gleichmäßigkeit innerhalb von etwa 10 Prozent, weil dicke Zonen zuletzt abkühlen und auf der Gegenseite Einfallstellen erzeugen.
7. Wie viel Entformungsschräge braucht ein Bauteil?
Senkrechte Wände benötigen meist 0,5–1° je Seite, tiefe Rippen und Dome 1–2°. Für jede 0,025 mm Narbtiefe kommt etwa 1° hinzu. Zu geringe Schräge zeigt sich durch Schleifspuren, Weißbruch oder Risse beim Auswerfen; die Prüfung kennzeichnet solche Flächen einzeln.
8. Wird die Werkstoffschwindung berücksichtigt?
Ja, immer bezogen auf die konkrete Sorte. ABS liegt bei 0,4–0,7 Prozent, PC bei 0,5–0,7 Prozent, PP bei 1,0–2,5 Prozent und glasfaserverstärktes PA66 längs zur Fließrichtung bei etwa 0,3–0,6 Prozent, quer dazu höher. Bei anisotropen Werkstoffen wird das Kavitätsaufmaß richtungsabhängig festgelegt.
9. Wo sollte der Anguss sitzen?
Die Lage soll gleichmäßig füllen, Bindenähte aus Sicht- und Lastbereichen halten und ein sauberes Abtrennen ermöglichen. Je nach Teil kommen Rand-, Punkt- oder Tunnelanguss, Heißkanal und Nadelverschluss infrage. Der Bericht verbindet den Vorschlag mit dem erwarteten Füllbild und den Werkzeugkosten.
10. Was ist eine Bindenaht?
Sie entsteht, wenn zwei Fließfronten zusammentreffen und nur unvollständig verschmelzen. Das kann sichtbar sein und die örtliche Festigkeit mindern. Durch eine andere Angusslage werden Bindenähte nach Möglichkeit auf verdeckte Flächen oder außerhalb des Lastpfads verschoben; unvermeidbare Nähte fließen in die Festigkeitsbewertung ein.
11. Lässt sich Verzug vor dem Werkzeugbau abschätzen?
Ungleichmäßige Kühlung, wechselnde Wandstärken und Faserorientierung sind bereits in der Standardprüfung bewertbar. Für kritische Teile berechnet eine Simulation die Verzugsgröße. Bei großen Flächen mit einer Ebenheitsforderung enger als etwa 0,1 mm empfehlen wir diese Berechnung vor der Stahlfreigabe.
12. Worin unterscheiden sich DFM-Prüfung und Füllsimulation?
Die DFM-Prüfung bewertet Geometrie und Prozessregeln innerhalb weniger Stunden. Eine Simulation berechnet Füllung, Nachdruck und Kühlung numerisch und liefert Druck, Temperatur, Bindenahtlage sowie Verzug; dafür sind 2–4 Tage erforderlich. Sie wird ergänzt, wenn Geometrie oder Toleranz eine Berechnung rechtfertigen.
13. Unterzeichnen Sie vor der Prüfung eine Vertraulichkeitsvereinbarung?
Ja, auf Wunsch vor dem Empfang der vollständigen Daten. Alternativ kann zunächst ein vereinfachtes Modell gesendet werden. Konstruktionsdaten bleiben beim zuständigen Werkzeugbauteam und werden nicht für andere Kundenprojekte verwendet.
14. Bindet uns der kostenlose Bericht an eine Bestellung?
Nein. Sie erhalten alle Befunde auch dann, wenn das Werkzeug später anderweitig gebaut wird. Bei einer Beauftragung dienen dieselben Ergebnisse direkt als Grundlage der Werkzeugspezifikation, sodass keine zweite technische Prüfung nötig ist.
15. Prüfen Sie auch bereits laufende Serienteile?
Ja. Bei Verzug, Einfallstellen oder Montageproblemen werden Modell, aktuelle Angusslage und Fehlerbilder gemeinsam ausgewertet. Die wirtschaftlichste Abhilfe kann eine Änderung am Werkzeugeinsatz statt eines vollständigen Neubaus sein. Auch Vergleichsangebote lassen sich auf verdeckte Werkzeugkompromisse prüfen.
16. Welche Stückzahlen sind nach der Prüfung möglich?
Die MOQ für Serienteile beträgt 100 Stück. Mit einem Aluminiumwerkzeug sind Validierungsmengen ab 25 Stück möglich. Feine Narbungen oder enge Toleranzen können gehärteten Stahl erfordern; die empfohlene Kavitätenzahl richtet sich deshalb nach Geometrie und Jahresbedarf, nicht nur nach der Erstbestellung.