Spielzeug per Spritzguss herstellen

Liebe Leute,

vielleicht kann mir ein Experte für Spritzguss bei einer Semesterarbeit helfen. Ich studiere Produktdesign und habe die Aufgabe, ein Spielzeug in Serie per Spritzguss herzustellen – in der Theorie. Also alles soweit vorzubereiten, dass ich sagen kann, wie man die Teile aufbereitet, wie man verfahren würde und (!) was es kostet. Ich habe mich etwas ins Thema eingelesen und bekomme ehrlich immer mehr Respekt vor der Spritzguss-Technik. Das scheint ja eine echt knifflige Kunst zu sein.

In der Aufgabe ist die Gestalt des Spielzeugs vorgegeben. Sie darf aber angepasst werden, wenn es für die Herstellung oder Stabilität notwendig ist: Wandstärke dünner oder dicker, Streben ergänzen u.d.Ä. Wir sollen sagen, welche Änderungen wir vornehmen würden. Zudem sollen wir entscheiden, wie wir die Teile produzieren wollen, als Ganzes oder aus Stücken, die zusammengefügt werden. Wir sollen das Material wählen und die Kostenposten nennen und grob für 10 tausend Exemplare schätzen.

Das Spielzeug besteht aus zwei Teilen, einem Brett (ca. 300x300x5mm) mit diversen Nuten kreuz und quer, Löchern und zudem zahlreichen dünnen Stäbchen (ca. 2mm ø), die aus dem Brett knapp 20mm in die Höhe ragen. Das zweite Teil ist ähnlich wie ein Lego-Duplo-Stein (ca. 30x30x25mm), jedoch mit einer Rillenstruktur ringsherum (die Rillen sind spitz zulaufend und haben weniger als <1mm Tiefe). Die Rillenstruktur wird von Nuten durchbrochen. Oben und unten ist das Teil glatt, hat aber jeweils eine größere Öffnung (ca. 15mm ø), oben eine kreisrunde, unten eine quadratische. Innen ist es hohl. Die Oberflächen sollen im Ergebnis glänzend sein, dort, wo es möglich ist. Die Präzision soll sehr hoch sein (Toleranz <0,05mm).

Als Material hätte ich dasselbe genommen wie Lego (ABS). Beim ersten Teil geht es sicher darum, die Wandstärke richtig zu wählen, Streben zu verwenden und ggf. die Stäbchen zu stützen (mit Streben?). Und dann zu schauen, dass es in einem Arbeitsgang als Ganzes mit nur einem Werkzeug hergestellt werden kann. Beim zweiten Teil geht es sicherlich um Hinterschneidungen, weil es innen hohl ist. Zudem ist die Rillenstruktur zu beachten. Ich kann mir eigentlich nur vorstellen, dass man das Teil quer durchschneidet, also zunächst zwei Stücke herstellt, die anschließend zusammengefügt werden. Das erzeugt aber wahrscheinlich einen sichtbaren Grat an der Oberfläche, die glänzend sein soll. Und die Rillenstruktur, die eigentlich präzise sein soll, wird nicht mehr passgenau um den Würfel herumlaufen, so meine Vermutung. Vielleicht ist das etwas, das sich mit entsprechendem Aufwand und Kosten lösen lässt.

Die Umgestaltung der Teile oder deren Zuschnitt in mehrere Stücke, die später zusammengefügt werden, so dass es „herstellbar“ ist, das traue ich mir zu. Aber bei den Kosten, da muss ich echt passen. Ich habe Beiträge hier bei „Wer-Weiß-Was“ gesehen, die die einzelnen Posten nennen, was mich aufmerksam gemacht hat. Deswegen schreibe ich jetzt voller Hoffnung diese Zeile. Und auch bei Herstellern habe ich mich umgesehen (bsp. Protolabs). Aber ich befürchte, dass ich das trotzdem nicht korrekt zusammen bekomme: Werkzeug(e), Maschine einrichten, Material, Stundensatz… und was noch alles mehr. Kann mir jemand von Ihnen für die Kosten weiterhelfen?

Ganz herzlichen Dank im Voraus,
Kai

Hallo Kai,

früher waren z.B. Lokomotivgehäuse von Modelleisenbahnen aus Spritzguß, ich habe noch eine alte V200 von Märklin aus diesem Material. Vielleicht wendest Du Dich mal an solche Firmen, die das früher gemacht haben. Vielleicht gibt es da noch „alte Hasen“, die Dir Hinweise geben können.

Gruß
Pauli