Auto & Luft- und Raumfahrt

Spritzguss für die Automobil- und Luftfahrtindustrie

Wir haben fast zufällig mit der Luft- und Raumfahrtarbeit begonnen. Ein Kunde, der seit Jahren Kfz-Steckverbinder bei uns kaufte, wurde von einem Unternehmen mit Luftfahrtverträgen übernommen. Sie fragten, ob wir einige Kabineninnenhalterungen aus PEI anbieten könnten. Wir haben ja gesagt, haben uns im Laufe der Zeit mit der Materialhandhabung beschäftigt und dieses Programm läuft auch elf Jahre später immer noch.

Spritzgießen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie stellt unterschiedliche Anforderungen an einen Zulieferer. Automotive will Geschwindigkeit und Kosten. Ein Verbindungswerkzeug mit 32 Kavitäten, das sich bei Millionen von Teilen pro Jahr amortisiert. Luft- und Raumfahrt will Papier. Viel Papier. Materialzertifikate, die auf bestimmte Chargen zurückgeführt werden können. Prozessdokumentation, die beweist, dass jeder Parameter bei jedem Schuss im Rahmen blieb.

Die meisten Spritzgießer entscheiden sich für das eine oder das andere. Automobilwerkstätten mit hohem-Volumen möchten sich bei 500-Stück-Bestellungen nicht mit dem Papierkram für die Luft- und Raumfahrt befassen. Luft- und Raumfahrtspezialisten verlangen zu hohe Preise für Automobilprogramme, weil ihre Gemeinkosten ein geringes Volumen voraussetzen.

Wir machen beides. Nicht weil wir es so geplant hatten. Weil die Kunden immer wieder nachfragten.

Die Automobilseite

Unter-Anschlüsse und Halterungen. HVAC-Komponenten. Sensorgehäuse. Hauptsächlich glasfaserverstärktes Nylon und PBT. Wir verwenden PA66 mit 30 % Glasfüllung mehr als jedes andere Material – wahrscheinlich 40 % unseres gesamten Automobilvolumens.

Unser derzeit größtes Automobilwerkzeug ist ein Steckverbindergehäuse mit 48 Hohlräumen, das auf einer 650-Tonnen-Presse läuft. Die Zykluszeit beträgt 18 Sekunden. Von diesem Werkzeug versenden wir etwa 120.000 Teile pro Woche. Der Kunde kauft seit 2019 das gleiche Teil und wird es wahrscheinlich so lange kaufen, bis die Fahrzeugplattform eingestellt wird, vielleicht 2028 oder 2029.

Werkzeugwechsel dauern länger als einem lieb ist. Die Einrichtung und die Genehmigung des ersten-Artikels nehmen in der Regel 2-3 Stunden in Anspruch, selbst wenn alles richtig läuft. Bei einem Teil, der im 18-Sekunden-Takt läuft, kosten diese Stunden richtig Geld. Wir haben über spezielle Druckmaschinen für Spitzenreiter gesprochen, uns aber noch nicht darauf festgelegt. Die Grundfläche ist die Einschränkung.

Die Luft- und Raumfahrtseite

Kabinenhalterungen. Blenden. Teile der Entlüftung. Elektrogehäuse. Geringere Volumina, höhere Dokumentation.

In Luft- und Raumfahrtprogrammen werden über die gesamte Lebensdauer des Flugzeugmodells zwischen 200 und vielleicht 3.000 Teile hergestellt. Werkzeuginvestitionen können sich nicht so amortisieren wie in der Automobilindustrie. Für die meisten Arbeiten in der Luft- und Raumfahrt bieten wir Prototypenwerkzeuge aus Aluminium an, es sei denn, der Kunde verlangt ausdrücklich gehärteten Stahl. Die Vorlaufzeit ist kürzer. Die Werkzeugkosten sind niedriger. Für ein Programm, das über einen Zeitraum von acht Jahren insgesamt 1.500 Teile produzieren könnte, sind Aluminiumwerkzeuge sinnvoll.

PEEK ist das anspruchsvollste Material, das wir regelmäßig verarbeiten. Trocknen bei 150 Grad. Formtemperatur etwa 180 Grad. Das Material kostet etwa das Zehnfache von PA66, daher ist Ausschuss schmerzhaft. Wir führen PEEK-Jobs mit besonderer Aufmerksamkeit auf die ersten Dutzend Aufnahmen aus, bis sich der Prozess stabilisiert.

PEI ist fehlerverzeihender, erfordert aber dennoch Trocknung und erhöhte Formtemperaturen. Wir haben PEI in drei verschiedenen Luft- und Raumfahrtprogrammen und einem Medizingeräteprogramm durchgeführt.

Was geht schief

Glasgefüllte Teile verziehen sich. Dies ist kein Versagen der Prozessoptimierung, sondern physikalischer Natur. Fasern orientieren sich entlang der Strömungsrichtung und unterschiedliche Faserorientierungen schrumpfen unterschiedlich. Eine Halterung, die flach in der Form liegt, kommt mit einer Schleife heraus. Sie können den Verzug durch Anschnittplatzierung und ausgewogene Füllung minimieren, aber einige Geometrien werden in glasgefülltem Material ohne Nachbearbeitung nie flach.

Dies teilen wir unseren Kunden im Rahmen der DFM-Überprüfung im Voraus mit. Manche hören zu. Einige bestehen darauf, dass die Simulation eine akzeptable Ebenheit zeigt, und argumentieren dann, wann sich die ersten Proben verbiegen. Die Simulation ist nicht ganz falsch. Es berücksichtigt einfach nicht alles, was im wirklichen Leben passiert.

Die Argumente zur Farbanpassung enden nie. Wir haben auf dem Spektralfotometer einen Delta E-Wert von unter 1,0 erreicht, und der Qualitätsbeauftragte des Kunden hält das Teil unter der Beleuchtung des Ausstellungsraums neben die Innenverkleidung und sagt, dass es nicht übereinstimmt. Andere Lichtquelle, andere wahrgenommene Farbe. Wir passen uns an. Versenden Sie neue Muster. Neue Beschwerde über einen anderen Aspekt der Farbe. Irgendwann entscheidet jemand, dass es nah genug ist, oder jemand wechselt den Job.

Was wir von Ihnen als Angebot benötigen

2D-Zeichnungen oder 3D-Modelle. Beides funktioniert. Wenn Sie nur eine grobe Skizze und eine Beschreibung haben, können wir auch damit arbeiten, aber erwarten Sie noch mehr Hin- und Her-und-, bevor wir etwas fertigstellen.

Materialbeschriftung, wenn Sie eine Präferenz haben. Wenn Sie einfach sagen: „etwas, das einen kontinuierlichen 120-Grad-Winkel bewältigt“, können wir Ihnen Optionen empfehlen.

Jährliche Volumenschätzung und Programmlaufzeit. Ein Teil, das sechs Jahre lang 50.000 Mal pro Jahr läuft, erhält andere Werkzeuge als ein Teil, das zwölf Jahre lang 2.000 Mal pro Jahr läuft.

Wir bearbeiten DFM-Feedback und Budgetangebote innerhalb weniger Tage für unkomplizierte Teile. Komplexe Baugruppen oder unbekannte Materialien dauern länger.

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