Kleinserien-Spritzguss

Nicht jedes Kunststoffprojekt startet bei einer Million Teilen pro Jahr. Produktvalidierung, klinische Studien, Feldtests, limitierte Auflagen und Industrieanlagen verlangen Teile in Serienqualität in Stückzahlen, die ein vollständig gehärtetes H13-Serienwerkzeug nicht rechtfertigen.

JBRplas fertigt Kleinserien-Spritzguss in unserem Werk in Shenzhen — Aluminiumwerkzeug oder P20-Softwerkzeug, kombiniert mit Spritzguss in Serienqualität. Das Ergebnis sind kleine Lose, die der Serienqualität entsprechen, bei einem Bruchteil der Werkzeuginvestition.

Wann Kleinserienfertigung sinnvoll ist

Szenario	Typische Stückzahl	Warum Kleinserie
Produktvalidierung / Beta-Test	500 – 5.000	Markttauglichkeit prüfen, bevor in Serienwerkzeug investiert wird
Klinische Studien für Medizinprodukte	1.000 – 10.000	ISO-13485-konforme Teile für den Studiengebrauch
Brücke zur Serie	5.000 – 50.000	Lieferung läuft weiter, während das Serienwerkzeug gebaut wird
Industrieanlagen / Maschinenbau	500 – 20.000/Jahr	Jahresmenge zu klein für ein mehrfaches gehärtetes Werkzeug
Ersatzteil- und Servicebedarf	1.000 – 30.000	Ersatzteile für auslaufende Produktlinien
Limitierte Konsumgüterauflagen	10.000 – 100.000	eine Produktionsrunde, keine laufende Versorgung nötig
PPAP-Vorserienmuster	300 – 3.000	Teile mit Serienstand für die PPAP-Einreichung im Automotive-Programm

Werkzeugoptionen für Kleinserien

Der Kostenschlüssel der Kleinserienfertigung ist die Zuordnung von Werkzeug zu Stückzahl. JBRplas bietet drei Werkzeugstufen:

Aluminiumwerkzeug (500 – 5.000 Schuss)

Für Prototypenbau, Konzeptvalidierung und sehr kleine Produktionslose:

Werkstoff: Aluminium 7075-T6 oder 6061-T6
Lieferzeit: 12–18 Werktage bis T1
Kavitäten: Standard Einfachkavität
Oberfläche: SPI B2 bis A3
Geeignet für: ABS, PP, PC, PA (nicht abrasiv, nicht korrosiv)
Grenzen: nicht geeignet für glasfaserverstärkte oder korrosive Kunststoffe
Standmenge: 1.000 – 5.000 Schuss (ausreichend für Validierung und Vorserienlauf)

P20-Softwerkzeug (5.000 – 100.000 Schuss)

Das Arbeitspferd der Kleinserienproduktion — Teile in Serienqualität ohne die Kosten eines gehärteten Werkzeugs:

Werkstoff: P20 (718H) vorgehärteter Stahl, 28–34 HRC
Lieferzeit: 18–22 Werktage bis T1
Kavitäten: einfache oder 2-fache Kavität
Oberfläche: SPI A3 bis VDI-Texturbereich
Geeignet für: alle Standard- und die meisten technischen Kunststoffe
Standmenge: 50.000 – 300.000 Schuss
Vorteil: Teilequalität identisch zum Serienwerkzeug

Brückenwerkzeug (Übergang zur Serie)

Wenn Serienteile jetzt gebraucht werden, während das H13-Großserienwerkzeug noch gebaut wird:

Werkstoff: P20 oder vorgehärteter H13
Strategie: Einfachkavität, ausgelegt auf Anguss, Kühlung und Auswerfung des geplanten Mehrfach-Serienwerkzeugs
Nutzen: Teile aus der Brückenphase entsprechen der späteren Serienqualität
Zeitplan: Brückenwerkzeug in 3–4 Wochen betriebsbereit; Serienwerkzeug folgt in 6–8 Wochen

Kleinserien-Spritzgusskapazitäten

Maschinenkapazität für kleine Lose

Schließkraft	Maschinen	Geeignet für
90 – 120 T	10	Kleine Steckverbinder, Clips, Elektronikgehäuse (bis 100 g)
128 – 168 T	12	Mittlere Gehäuse, Halterungen, Konsumgütergehäuse (50–200 g)
200 – 250 T	2	Größere Teile, dickere Wandstärken, Mehrfachkavitäten (150–400 g)
320 – 650 T	3	Große Strukturteile, Automotive-Komponenten (300 g – 3.188 g)

Alle Maschinen sind servohydraulisch mit Echtzeit-Prozessüberwachung. Kurze Läufe werden von erfahrenen Einrichtern umgerüstet, nicht automatisiert — in der Kleinserie zählt die Beurteilung von Schuss zu Schuss mehr als ein starrer Ablauf.

Maßtoleranzen

Stückzahlkategorie	Erreichbare Toleranz	Prüfmethode
Prototyp (500–5.000)	±0,10 mm	KMG auf Funktionsmaßen, Sichtprüfung 100 %
Kleinserie (5.000–100.000)	±0,05 mm	KMG-Vollvermessung, SPC auf kritischen Merkmalen

Die Toleranzen entsprechen unserem Serienspritzguss. Kleinserie bedeutet nicht geringere Präzision — sie bedeutet ein anderes Werkzeuginvestitionsprofil.

Materialien für Kleinserienprogramme

Alle Standard- und technischen Thermoplaste sind für Kleinserien verfügbar. Über 500 Compounds halten wir in Kleingebinden speziell für kurze Läufe vor:

Materialkategorie	Verfügbare Typen	Hinweise für Kleinserien
ABS	Standard, FR, schlagzäh	sehr gut in Aluminiumwerkzeugen; breites Prozessfenster
PC	Standard, optisch, FR	für beste Oberflächengüte Stahlwerkzeug erforderlich
PC/ABS	Standard, FR V-0	gutes Fließverhalten; verzeiht niedrige Kavitätenzahl
PP	Homopolymer, Copolymer, GF, talkumgefüllt	in 25-kg-Säcken verfügbar
PA6 / PA66	unverstärkt, GF15/30/50	für glasfaserverstärkte Typen mindestens P20
POM	Homopolymer, Copolymer	läuft gut in Aluminium und P20
PMMA (Acryl)	Standard, schlagzähmodifiziert	für optische Klarheit Stahlwerkzeug empfohlen
TPE / TPU	Shore 30A – 80D	Umspritztypen verfügbar
PEEK, PPS, PEI	Medizin- und Hochtemperaturtypen	in kleinen Mengen verfügbar; Stahlwerkzeug erforderlich

Spezialtypen (FDA-konform, USP Class VI, UL94 V-0, UV-stabilisiert, ESD) sind für Kleinserien verfügbar. Die Mindestbestellmenge beim Harz ist in der Regel ein 25-kg-Sack — auf Material erheben wir keine Mindestabnahme.

Qualitätssicherung in der Kleinserie

Kleine Lose brauchen eine andere Qualitätsstrategie als SPC in der Großserie. Bei 2.000 Teilen statt 200.000 trägt eine statistische Stichprobe allein nicht — die Stichprobe ist zu klein, um belastbar zu sein.

Prüfstrategie nach Stückzahl

Stückzahl	Prüfmethode	Dokumentation
500 – 2.000 Stück	Sichtprüfung 100 % + KMG auf Funktionsmaßen (alle Teile auf Schlüsselmerkmalen vermessen)	Maßbericht + Materialzeugnis
2.000 – 10.000 Stück	Sichtprüfung 100 % + AQL Level II + KMG an 10–20 Teilen pro Los	Maßbericht + CoC + Materialzeugnis
10.000 – 100.000 Stück	AQL Level II + SPC auf Funktionsmaßen + Prozessprüfung alle 50–100 Schuss	vollständige FAI + SPC-Daten + CoC + Materialzeugnis

Dokumentationsstandard (alle Stückzahlen)

Erstmusterprüfbericht (FAI) zum ersten Serienlauf
Materialzeugnis mit Rückverfolgbarkeit der Harzcharge
Konformitätserklärung (CoC) je Lieferung
Maßbericht über funktionskritische Merkmale
PPAP Level 3 auf Anfrage (Automotive-Kunden)

Lieferzeiten

Phase	Aluminiumwerkzeug	P20-Softwerkzeug
DFM-Bericht	1–2 Werktage	2–3 Werktage
Werkzeugkonstruktion	3–5 Werktage	5–7 Werktage
Werkzeugbau	7–10 Werktage	12–16 Werktage
T1-Muster	12–18 Werktage	18–22 Werktage
Serienteile (ab T1-Freigabe)	3–5 Werktage	5–7 Werktage
Wiederholaufträge (Werkzeug eingelagert)	5–10 Werktage	5–10 Werktage

Von der Kleinserie zur Serie

Ein häufiger Weg, den wir begleiten: Ein Kunde startet mit 2.000 Prototypenteilen für den Feldtest, skaliert auf 20.000 Brückenwerkzeug-Teile für den Markteintritt und beauftragt danach ein Mehrfach-H13-Serienwerkzeug für die laufende Versorgung.

Weil alle drei Phasen unter einem Dach stattfinden:

Kein Datenverlust — Prozessparameter, Materialverhalten und Maßdaten gehen direkt vom Prototyp in die Serie über
Keine erneute Validierung — das Serienwerkzeug übernimmt Anguss und Kühlung, die in Prototyp- und Brückenphase validiert wurden
Keine neue Lieferantenqualifizierung — ein Qualitätssystem, ein Ansprechpartner, ein Audit

Typischer Skalierungsverlauf

Phase	Werkzeug	Stückzahl	Zeitraum
Prototyp	Aluminium, Einfachkavität	500–5.000 Stück	Woche 1–4
Brücke	P20, 1–2 Kavitäten	5.000–50.000 Stück	Woche 5–16
Serie	H13, Mehrfachkavität	100.000+ Stück/Jahr	Woche 12–20 (überschneidet sich mit der Brücke)

Häufige Fragen

Wie hoch ist Ihre Mindestbestellmenge? Eine formelle MOQ haben wir nicht. Lose ab 500 Stück fertigen wir regelmäßig für Prototyping und Validierung. Beim Aluminiumwerkzeug sind 500 Stück die praktische Untergrenze, um Rüst- und Materialwechselkosten zu decken.

Wie schlägt sich die Kleinserie beim Teilepreis? Der Teilepreis liegt höher als in der Großserie, weil die Werkzeugkosten auf weniger Teile umgelegt werden und die Zykluszeiten länger sind (Einfach- statt Mehrfachkavität). Die Gesamtkosten des Programms sind deutlich niedriger: Sie investieren $3.000–$12.000 in ein Aluminium- oder P20-Werkzeug statt $30.000–$100.000+ in ein gehärtetes Mehrfach-Serienwerkzeug. Unter 100.000 Teilen Gesamtmenge ist das Kleinserienwerkzeug fast immer die wirtschaftlichere Wahl.

Kann ich später von Aluminium auf P20 oder H13 aufrüsten? Ja, das ist ein üblicher Weg. Weil wir alle Prozessdaten, Werkzeugkonstruktionen und Maßaufzeichnungen behalten, ist der Übergang zum Serienwerkzeug effizient. Die Serienwerkzeug-Konstruktion übernimmt alles, was in der Kleinserie gelernt wurde.

Ist die Teilequalität dieselbe wie in der Großserie? Ja. P20-Softwerkzeuge liefern maßlich und kosmetisch identische Teile wie ein gehärtetes Serienwerkzeug. Der Werkzeugstahl ist derselbe, aus dem weltweit viele Serienwerkzeuge gebaut werden — der Unterschied ist die Härte (28–34 HRC gegen 48–52 HRC), die vor allem die Standzeit betrifft, nicht die Teilequalität. Aluminiumwerkzeuge erreichen bei nicht abrasiven, nicht korrosiven Kunststoffen Serienqualität.

Bieten Sie Insertspritzguss und Umspritzung in Kleinserien an? Ja, beides. Insertspritzguss erfordert mindestens ein P20-Werkzeug, weil das Einlegen der Einlegeteile zusätzliche Komplexität bringt. Umspritzung (2K / zwei Schüsse) läuft in der Kleinserie typischerweise über Insert-Overmold oder Zweistufen-Spritzguss statt über ein eigenes 2K-Drehtellerwerkzeug.

Geht Kleinserie auch mit glasfaserverstärkten oder abrasiven Materialien? Glasfaserverstärkte Materialien (PA66-GF30, PBT-GF30 und ähnliche) erfordern mindestens ein P20-Stahlwerkzeug. Aluminiumwerkzeuge verschleißen bei glas- oder mineralgefüllten Typen zu schnell. Die Werkzeugstahlauswahl stimmen wir in der DFM-Phase auf Ihre Materialvorgabe ab.

Welche Dateiformate akzeptieren Sie? STEP (.stp/.step), IGES (.igs), SolidWorks (.sldprt/.sldasm), UG NX (.prt), Pro/E (.prt). 2D-Zeichnungen als PDF oder DWG.

Kleinserienfertigung Spritzguss — ab 500 Stück