Mikrozellulärer Schaum (MuCell)

Luftbefeuchter-Magnetschalter, PP-Schaumstoffschwimmer

PRODUKTEINFÜHRUNG, HERSTELLUNGSPROZESS, LIEFEREFFIZIENZ, QUALITÄTSSICHERUNG, KOSTENKONTROLLE & KUNDENDIENST

1.1 Produkteinführung – Luftbefeuchter-Magnetschalter mit PP-Schaumstoffschwimmer

Der magnetische Schwimmer aus PP-Schaumstoff für Luftbefeuchter ist ein präzisionsgefertigtes Schwimmelement zur Flüssigkeitsstandserkennung in Luftbefeuchtern, Wassertanks und Füllstandsmesssystemen. Der Schwimmer integriert einen Permanentmagneten in einen PP-Schaumstoffkörper, der sich mit dem Flüssigkeitsstand hebt oder senkt. Erreicht der Schwimmer die Schaltposition, betätigt das Magnetfeld einen Reed-Kontakt (oder Hall-Sensor) und ermöglicht so die automatische Wasserstandsregelung.

Wichtigste Produktmerkmale:

Parameter	Wert / Bereich
Material	Polypropylen (PP)-Schaum, geschlossenzellige Struktur
Magnettyp	Ringmagnet, Neodym (NdFeB) oder Ferrit, umspritzt
Spezifisches Gewicht (Dichte)	0,60 – 0,85 g/cm³ (anpassbar nach Kundenwunsch)
Betriebstemperatur	-10 °C bis +80 °C
Wasseraufnahme	≤ 0,1 % (DIN EN ISO 62)
Chemische Beständigkeit	Beständig gegen Basen, Säuren und chemische Lösungsmittel
Einhaltung	RoHS-, REACH- und FDA-konforme lebensmittelkonforme Materialien verfügbar
Haltbarkeit	>1 Million Betätigungszyklen
Magnetische Anziehungskraft	Anpassbar (0,5–2,5 kg Bereich)

Reiner PP-Schaum weist eine geringe Dichte von 0,01 bis 0,03 g/cm³ auf. Unsere speziell entwickelten, geschlossenzelligen PP-Schwimmkörper hingegen sind so formuliert, dass sie präzise kontrollierte spezifische Gewichte zwischen 0,60 und 0,85 g/cm³ erreichen. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Auftrieb und eine zuverlässige magnetische Aktivierung [10†L14-L16]. Typische Parameter für kleinformatige Schwimmkörper sind Abmessungen von 8 × 17 × 8 mm, ein Gewicht von 2,4–3,0 g und ein spezifisches Gewicht von 0,62–0,78 g/cm³ [8†L4-L5]. Die geschlossenzellige Schaumstruktur bietet ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und langfristige Auftriebsstabilität.

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Produktdetails

MERKMALE

MuCell-Mikrozellschaumtechnologie & PP-Schaum-Schwimmdichte

Was ist MuCell® Mikrozellulärer Schaum?

MuCell® (Microcellular Injection Molding) ist eine fortschrittliche Schäumtechnologie, die überkritische Fluide (SCF) als Treibmittel (typischerweise Stickstoff N₂ oder Kohlendioxid CO₂) verwendet und so eine geschlossenzellige Schaumstruktur im Mikrometerbereich innerhalb der PP-Matrix ermöglicht.

Vorteile des MuCell®-Verfahrens:

Attribut

Beschreibung

Zelldurchmesser

Zelldichte

~8–9 Millionen Zellen/cm³

Dichtereduzierung

Bis zu 16–33 % Reduzierung gegenüber festem Material

Zykluszeitverkürzung

15–30 % kürzer aufgrund geringerer thermischer Masse

Materialeinsparungen

10–20 % weniger Polymerharz pro Teil

Das MuCell®-Verfahren führt zu einer weiteren Reduzierung der Dichte um etwa 10 % im Vergleich zu herkömmlichen Schäumverfahren, wobei gleichzeitig akzeptable mechanische Eigenschaften für die beabsichtigte Anwendung erhalten bleiben.

Schimmelbeschreibung
Produktmaterialien:	PP-Schaum
Formmaterial:	S136ESR
Anzahl der Hohlräume:	4
Klebstoffzuführungsmethode:	Schnellläufer
Kühlmethode:	Wasserkühlung
Formgebungszyklus	12,5 Sekunden

Der Formenherstellungsprozess und die Produktmaterialauswahl

Dichtedaten für PP-Schaum (Forschungsreferenz):

Forschungsarbeiten zur Zellcharakterisierung von PP-Schaum zeigen folgende Dichtebereiche:

PP-Schaumstoff

Schaumdichte (kg/m³)

Äquivalent (g/cm³)

Ungefüllter PP-Schaum

346 – 236

0,346 – 0,236

PP-MMT-Verbundschaum

256 – 176

0,256 – 0,176

PP-CNF-Verbundschaum

265 – 290

0,265 – 0,290

Datenquelle: Hindawi Tabelle – Zelluläre Charakterisierung von ungefüllten PP-, PP-MMT- und PP-CNF-Schäumen [9†L5-L20]

Ansix Tech Produktionsdichtebereiche (vom Kunden wählbar):

Dichtebereich

Typische Anwendung

0,60 – 0,65 g/cm³

Schwimmkörper mit hohem Auftrieb und niedrigem Profil

0,66 – 0,75 g/cm³

Standard-Industrieschwimmer

0,76 – 0,85 g/cm³

Hochbelastbare, robuste Anwendungen

Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der PP-Schaumstoffschwimmer bei Ansix Tech folgt einem vollständig integrierten Arbeitsablauf:

Schritt 1 – Rohstoffvorbereitung & Compoundierung:

PP-Harzgranulat wird mit einem chemischen Treibmittel (CFA) vorgemischt oder mittels überkritischer N₂-Injektion (MuCell®-System) verarbeitet. Der Magnet wird unter Verwendung hochwertiger Ferrit- oder NdFeB-Materialien präzise nach Maßvorgaben vorgefertigt.

Schritt 2 – Umspritzverfahren:

Das geschmolzene PP, das das Treibmittel enthält, wird unter kontrollierten Parametern in den Formhohlraum eingespritzt:

Schmelztemperatur: 220 °C (für teilkristallines PP)

Formtemperatur: 20–40 °C

Einspritzgeschwindigkeit: Optimiert zur Maximierung des Expansionsverhältnisses

Gasgegendruck: 0,5 MPa

Untersuchungen zeigen, dass PP sein höchstes Expansionsverhältnis bei niedriger Einspritzgeschwindigkeit, hoher Schmelztemperatur und niedriger Werkzeugtemperatur aufweist [11†L36-L40]. Die Ingenieure von Ansix Tech nutzen diese Prinzipien, um eine gleichmäßige Schaumstruktur und Zellhomogenität zu erzielen.

Schritt 3 – Mikrozelluläres Schäumen (In-Mold-Expansion):

Das Treibmittel zersetzt sich (chemisches Schäumen) oder die überkritische Flüssigkeit (SCF) expandiert (MuCell®-Verfahren) im Formhohlraum und erzeugt so gleichmäßige Mikroporen. Die geschlossenzellige Struktur gewährleistet eine Wasseraufnahme von ≤ 0,1 % und verhindert so einen Auftriebsverlust im Laufe der Zeit.

Schritt 4 – Kühlung & Auswurf:

Das Bauteil wird mithilfe von intern zirkulierenden Wasserkanälen schnell abgekühlt – typischerweise innerhalb von 5 Minuten. Die Kombination aus Formtemperaturregelung und schneller Abkühlung stabilisiert die Schaumstruktur und verhindert Einfallstellen.

Schritt 5 – Montage & Test:

Der umspritzte PP-Schaumschwimmer wird einer Sichtprüfung unterzogen, zur Überprüfung des spezifischen Gewichts gewogen und einem magnetischen Zugtest unterzogen, um die korrekte Betätigungskraft des Reed-Schalters sicherzustellen.

1.4 Qualitätssicherungssystem

Ansix Tech unterhält ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem mit internationalen Zertifizierungen:

Zertifizierung

Umfang

ISO 9001:2015

Qualitätsmanagementsystem

IATF 16949

Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

ISO 13485:2016

Qualitätsmanagement für Medizinprodukte

ISO 14001

Umweltmanagement

Reinraum ISO 8 + GMP

Produktion in medizinischer Qualität

Ansix Tech verfügt über vier Produktionsstätten (China und Vietnam) mit 260 Spritzgießmaschinen mit Schließkräften von 30 bis 2800 Tonnen, über 1200 Mitarbeitern und einer Gesamtfläche der Anlagen von ca. 200.000 m² [16†L9-L11][16†L27-L29].

Prozessqualitätskontrollmaßnahmen:

CMM (Koordinatenmessmaschine) zur Dimensionsprüfung

Optisches Bildgebungssystem zur Inspektion von Oberflächenfehlern

Die CPK-Analyse gewährleistet die Einhaltung der Schlüsselparameter CPK ≥ 1,33

Erststückprüfung vor der Serienproduktion

Prozessbeprobung in festgelegten Frequenzintervallen

Drehmomentprüfung der Magnethaltekraft

Dichtemessung (Wasserverdrängungsmethode)

1.5 Liefereffizienz und Kapazität

Produktionskapazität:

Metrisch

Fähigkeit

Komplette Spritzgießmaschinen

260 Einheiten

Klemmkraftbereich

30 – 2800 Tonnen

Jährliche Produktionskapazität

Mehr als 500 Millionen Teile

Kurze Werkzeuglieferzeit

25–45 Tage für Schimmelpilze mittlerer Komplexität

T1 (erster Versuch) Probenlieferung

25 Tage nach DFM-Genehmigung

Vorlaufzeit für die Massenproduktion

2–4 Wochen nach der Schimmelvalidierung

Just-in-Time (JIT)-Logistik:

Ansix Tech betreibt ein verteiltes Fertigungsnetzwerk (China + Vietnam), das ein agiles Lieferkettenmanagement und ein reduziertes Logistikrisiko ermöglicht.

1.6 Wettbewerbsfähige Kostenkontrollstrategie

Kostenkontrolltreiber

Verfahren

Vertikale Integration

Formenbau, Formenherstellung, Spritzguss, Montage – alles im eigenen Haus

MuCell® Leichtbau

16–33 % Materialeinsparung pro Teil

Hochkavitäten-Formkonstruktion

Bis zu 32 Kavitäten reduzieren die Formkosten pro Teil

Automatisierte Produktionszellen

Der unbeaufsichtigte 24/7-Betrieb reduziert die Arbeitskosten pro Einheit.

Großeinkauf von Harz

Vorteile globaler Beschaffungsskalen

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S + SMED)

Zykluszeitverkürzung, Reduzierung der Ausschussquoten (Ziel: ≤2 % Ausschuss)

Die Prinzipien von Kaizen – kontinuierliche Verbesserung, angewendet auf den gesamten Spritzgießprozess – eliminieren Muda (Verschwendung), Mura (Inkonsistenz) und Muri (Überlastung) und steigern so gleichzeitig die betriebliche Effizienz und die Produktqualität [27†L12-L16][27†L33-L37].

1.7 Kundendienst und Garantie

Schimmelgarantie:

12 Monate umfassende Garantie auf Produktionsformen

Lebenslange Garantie auf die Formstruktur gegen Herstellungsfehler

Jährliche vorbeugende Wartung zum Selbstkostenpreis

Ein Ersatzteilset (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Technische Unterstützung:

24-Stunden-Reaktion auf Kundendienstanfragen

Inbetriebnahme der Form vor Ort und Schulung des Bedieners

Technischer Support 7 Tage die Woche per Videoferninspektion

Werkzeugüberholung und -modifikationen zum Kostenaufschlag

TEIL 2: FORMENBAU & AUSWAHL VON SPRITZGUSSMATERIALIEN, INTELLIGENTE FERTIGUNG, PROZESSQUALITÄT – KERNWERTSAHL

2.1 Formenbaukapazitäten – Die Grundlage für Qualität

Ansix Tech kombiniert fortschrittliche Werkzeugmaschinen mit präziser Handwerkskunst, um Formen zu liefern, die selbst den anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht werden.

Geräteinventar:

Ausrüstungskategorie

Spezifikationen

5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Zentren

Erzielen Sie eine Oberflächenpräzision von 0,002 mm.

Drahterodieren (langsame Geschwindigkeit)

Ermöglicht die Fertigung von 0,03 mm Mikrobohrungen und schmalen Schlitzen und verhindert Verzerrungen bei dünnen Wänden.

EDM (Senkerodieren) mit CNC

Hochpräzise Elektrodenbearbeitung

Präzisionsschleifmaschinen

Erzielen Sie Spiegeloberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,02 μm.

Unterstützte Formtypen:

Formtyp

Vorteil

Heißkanalformen

Minimiert Harzabfall; ideal für PP-Schaumstoffe

Mehrkavitätenformen

Bis zu 32 Kavitäten; maximiert die Produktivität

Zweikomponenten-/Umspritzformen

Für die Integration von Magnetumspritzung

Formen stapeln

Doppelte Produktionsleistung bei gleicher Maschinenfläche

Hochglanz-Spiegelformen

Oberflächenrauheit Ra

2.2 Auswahl des Spritzgussmaterials für PP-Schaumschwimmer

PP-Harzauswahl für Schaumstoffanwendungen:

Harzqualität

Schmelzflussindex (MFI)

Anwendung

Homopolymer PP (z. B. PP-500P)

3–8 g/10 min

Universelle Schwimmer, gute Steifigkeit

Copolymer PP (z. B. PP-K8003)

8–15 g/10 min

Schlagfestigkeit, Betrieb bei niedrigen Temperaturen

Talkumgefülltes PP (10–20 % Talkum)

6–12 g/10 min

Verbesserte Dimensionsstabilität, höherer Elastizitätsmodul

Arten von chemischen Schaumbildnern (CFA):

CFA-Abschluss

Zersetzungstemperatur

Gasausbeute

Azodicarbonamid (ADC)

180–210 °C

180–220 ml/g

Endotherme CFA (z. B. Hydrocerol)

170–260 °C

50–150 ml/g

CFA-Konzentrationsbereich: 0,5–2,5 Gewichtsprozent, abhängig vom angestrebten spezifischen Gewicht.

2.3 Prozessparameter für das Spritzgießen – Optimiert für PP-Schäumen

Basierend auf von Fachkollegen begutachteten Forschungsergebnissen sind die optimalen Parameter für das PP-Schäumen:

Parameter

Empfohlener Bereich

Qualitätsauswirkung

Schmelztemperatur

190–230 °C

Hohe Temperatur = höheres Ausdehnungsverhältnis

Formtemperatur

20–45 °C

Niedrige Temperatur = feinere Zellstruktur

Einspritzgeschwindigkeit

Niedrig bis mittel

Niedrige Geschwindigkeit = höhere Expansion

Haltedruck

Minimal oder Null

Zum Schäumen ist Druckentlastung erforderlich.

Abkühlzeit

3–8 Minuten

Bestimmt die endgültige Schaumstabilität

Gegendruck

50–100 bar

Höherer Gegendruck verbessert die Zellhomogenität

Wichtigste Erkenntnis: Bei PP wird das höchste Expansionsverhältnis bei niedriger Einspritzgeschwindigkeit, hoher Schmelztemperatur und niedriger Werkzeugtemperatur erzielt [11†L37-L38]. Ansix Tech wendet dieses wissenschaftliche Prinzip bei der Werkzeugvalidierung und Prozessoptimierung an.

2.4 Auswahlkriterien für Formstahl

Stahlauswahl für die PP-Schaumstoffproduktion in großen Mengen:

Formteil

Empfohlener Stahl

Härte (HRC)

Vorteil

Kern (strukturelle Unterstützung)

H13 / 1.2344 / 8407 / DC53

45–55

Hohe Zähigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

Hohlraum (Schmelzkontakt)

S136 / 4Cr13 / 420SS

48–52

Korrosionsbeständigkeit, Hochglanzpolierbarkeit

Hochglänzende Oberflächen

NAK80 (vorgehärtet) / S136H

38–44

Hervorragende Polierbarkeit, keine Verformung durch Wärmebehandlung

Gleiter und Heber

P20H / NAK55 / DF2

32–42

Verschleißfestigkeit + geringe Reibung

Heißkanalkrümmer

H13 / 1,2344 ESR

45–50

Temperaturstabilität, thermische Gleichmäßigkeit

Auswahlbegründung für PP-Schaumanwendungen:

Edelstahl S136 (HRC 48–52) Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber feuchtigkeitsempfindlichen Harzen und Säurezersetzungsprodukten, die bei der CFA-Verarbeitung häufig auftreten. Die hohe Spiegelglanzfähigkeit gewährleistet ein reibungsloses Entformen und eine hohe Oberflächenqualität [13†L9-L11].

Warmarbeitsstahl H13 (HRC 45–55) : Bietet eine hohe thermische Stabilität und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen - entscheidend für die schnellen Temperaturzyklen, die bei mikrozellulären Schäumprozessen erforderlich sind [20†L27-L28].

NAK80 (vorgehärtet, HRC 38–42) Ideal für hochglänzende Bauteile und transparente Produkte; erfordert keine Wärmebehandlung nach der Bearbeitung, wodurch sich die Fertigungsvorlaufzeit verkürzt [20†L15-L18].

Lebensdauer von Schimmelpilzen:

Materialart

Schimmelpilzlebensdauer (Aufnahmen)

Unausgefülltes PP

Mehr als 1.000.000 Zyklen

Talkumgefülltes PP (10–20 %)

500.000–800.000 Zyklen

Glasfaserverstärktes PP (GF 20%+)

300.000–500.000 Zyklen

Stahlsortenauswahl je nach Anwendung [13†L7-L18]:

Anwendung

Empfohlener Stahl

Allgemeine PP-Gleitkommazahlen (mittleres Volumen)

P20 / 718H

PP-Schwimmer mit hohem Volumen

H13 / S136 (Hohlraum) + H13/DC53 (Kern)

Hochglanz/hohe Präzision

NAK80 / S136H

2.5 DFM-Bericht (Design for Manufacturability) – Frühzeitige Risikoeliminierung

Bevor die Werkzeugfertigung beginnt, erstellt Ansix Tech einen umfassenden DFM-Bericht, der Folgendes beinhaltet:

Füllanalyse Die Formfüllsimulation (Moldex3D) prognostiziert den Fortschritt der Schmelzfront, identifiziert Lufteinschlüsse und Schweißnähte.

Optimierung der Torplatzierung Positioniert die Gates so, dass eine gleichmäßige Füllung ohne tote Winkel erreicht wird.

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel Gewährleistet einfaches Entformen (mindestens 1,5°–3°)

Optimierung der Wandstärke Verhindert Einfallstellen und Volumenschrumpfung

Zuordnung der Auswerferstifte : Platziert Auswerfer fernab kritischer Dichtflächen

Der DFM-Prozess beugt Konstruktionsfehlern vor und reduziert die Fehlerhäufigkeit, wodurch sichergestellt wird, dass alle Projektkriterien mit den ursprünglichen Zielen übereinstimmen. Diese Analyse hilft, potenzielle Fehler vorherzusehen, ermöglicht Anpassungen vor der Fertigung, verringert die Risiken bei der Entwicklung neuer Werkzeuge und steigert die Fertigungsproduktivität [21†L5-L11].

2.6 Intelligente Fertigung – MES-Integration und IoT-fähige Produktion

Funktionen des Manufacturing Execution Systems (MES):

Funktion

Nutzen

Echtzeit-Parameterüberwachung

Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit synchronisiert und aufgezeichnet

Rezeptverwaltung

Genehmigte Prozessparameter dürfen ohne technische Genehmigung nicht geändert werden.

OEE-Tracking (Gesamtanlageneffektivität)

Produktivitätslücken identifizieren

SPC-Warnungen (Statistische Prozesskontrolle)

Sofortige Benachrichtigung über Parameterabweichungen

Digitale Arbeitsanweisungen

Keine Fehlinterpretationen seitens der Bediener

Ergebnis: Vollständige Rückverfolgbarkeit von der Rohmaterialcharge bis zur Endlieferung. Parameterabweichungen lösen automatische Eindämmungsmaßnahmen und eine technische Überprüfung aus.

2.7 Prozessqualitätskontrolle – Von der Probenahme bis zur Stabilität

Ablauf der Qualitätsvalidierung:

T0 / T1 Versuch Erster Probelauf; Sichtprüfung + Maßbericht

T2-Studie Verfeinerung der Prozessparameter; Überprüfung der Koordinatenmessmaschine

T3-Studie Vollständige CPK-Analyse; Validierung vor Produktionsbeginn

Pilotlauf (100–500 Schüsse) : Überprüfung der Prozessstabilität

Massenproduktion Erstmusterprüfung pro Schicht + Stichproben im Produktionsprozess

10.

Prüfgeräte:

Koordinatenmessgeräte (KMG) – 0,002 mm Genauigkeit

Optische Profilprojektoren – 2D-Dimensionsprüfung

Oberflächenrauheitsmessgeräte – Ra-Messung für Dichtflächen

Dichtemesssystem – Wasserverdrängungsverfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichts

Magnetischer Zugkraftprüfer – Gewährleistet eine zuverlässige Aktivierung des Reed-Schalters

2.8 Bereitgestellte Kernkundenwerte

Fähigkeit

Kundenproblem gelöst

Gelieferter Kundennutzen

0,002 mm Formgenauigkeit

Uneinheitliche Bauteilabmessungen beeinflussen den Spalt des Reed-Schalters

Eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm gewährleistet eine zuverlässige magnetische Aktivierung.

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

Hohe Materialkosten; schweres Produkt

16–33 % Kostenreduzierung; leichterer Schwimmer mit schnellerer Reaktion

Eigene Formenkonstruktion und -reparatur

Lange Reparaturzyklen durch externe Werkzeugläden

24-Stunden-Reparaturzeit für Formen; Produktion ohne Unterbrechung

MES-Prozesssperrung

Variationen zwischen einzelnen Chargen

±0,02 mm Dimensionskonsistenz, CPK≥1,33

260 Maschinen in 4 Werken

Risiko von Lieferkettenunterbrechungen

Fähigkeit zur dualen Rohstoffgewinnung; katastrophenresistente Produktion

Lebenslange Schimmelgarantie

Ungeplante Kosten für den Schimmelbeseitigungsersatz

Vorhersehbare langfristige Werkzeugkosten

TEIL 3: WIE ANSIX TECHNISCHE FÄHIGKEITEN IN KUNDENWERT UMWANDELT – DAS FÜNF-SÄULEN-RAHMENWERT

Säule 1: Harte Stromversorgungsinfrastruktur – Kundenvertrauen durch die richtige Ausrüstung gewinnen

Anlagen zur Formenbearbeitung – Präzision als Kundennutzen:

*Unsere 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren erreichen eine Oberflächengenauigkeit von 0,002 mm und gewährleisten so eine glatte und gratfreie Trennlinie Ihres Produkts.*

*Durch das Drahterodieren mit niedriger Drehzahl werden 0,03 mm große Mikrolöcher und schmale Schlitze erzeugt, wodurch eine Verformung der dünnen Wände verhindert wird, die andernfalls die Passung der Magnetbaugruppe beeinträchtigen würde.*

Spritzgießmaschinenflotte (30–2800 Tonnen Schließkraft):

Abgedeckte Produktgrößen: Von Mikro-Einsatzteilen (2 g) bis hin zu großen Strukturbauteilen (5 kg+)

Elektrische Vollservoantriebe mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 %

Gelieferter Kundennutzen: Jede einzelne Aufnahme in einer Charge von über 500.000 Einheiten ist identisch – keine Maßabweichung.

Prüfgeräte:

CMM (Koordinatenmessmaschine) + Optische Bildgebungssysteme

Jede Form wurde mit einem vollständigen Maßvergleichsbericht geliefert.

Wichtige Abmessungen garantiert bei CPK ≥ 1,33

Gelieferter Kundennutzen: Das Kunden-Qualitätssicherungsteam hat keine zusätzliche Prüfungsbelastung beim Wareneingang – die Daten sind vorzertifiziert.

Säule 2: Kernkompetenzen im Formenbau – in Kundensprache kommuniziert

Dimension

Technischer Ausdruck

Kundennutzen

Schimmelpilzlebensdauer

Formgrundplatte P20; Kern/Hohlraum S136, H13, 2344, NAK80, DC53, 8407; garantierte 500.000 Schüsse für GF-gefülltes PP, 1.000.000 Schüsse für ungefülltes PP

Niedrigere langfristige Werkzeugamortisationskosten pro Teil

Maßgenauigkeit

Standardmäßige Strukturtoleranzen ±0,05 mm; Präzisionsbauteile ±0,005 mm; Materialzertifikate und Wärmebehandlungskurven werden mit jeder Form geliefert

Montagelinienkompatibilität – keine Nachbearbeitung oder Anpassung erforderlich

Formtyp-Fähigkeit

Heißkanalsystem (reduziert Harzabfall), Stapelformen (doppelte Ausstoßmenge), Zweikomponenten-Spritzgießen/Umspritzen, Hochglanzspiegel (Ra

Schnellerer ROI, weniger Ausschuss, überlegene Oberflächenästhetik

Tor-/Laufsystem

Die Formfüllanalyse verhindert Schweißnähte und Lufteinschlüsse vor dem Schneiden von Stahl.

Keine Entgratungsarbeiten nach dem Spritzgießen

Standard-Lieferzeit

Einfache Formen: 10 Tage; mittlere Komplexität: 25–45 Tage; Expressversand möglich

Schnellere Markteinführung ohne Qualitätseinbußen

Säule 3: Prozesskontrolle beim Spritzgießen – Beseitigung von Qualitätsängsten beim Kunden

Was Kunden befürchten: Einfallstellen, Gratbildung, Dimensionsinstabilität, Farbabweichungen zwischen den Chargen.

Ansix-Lösung:

Risiko

Ansix-Minderung

Kundennutzen

Schrumpfungs-/Einsinkmarken

Alle Maschinen sind im MES-Netzwerk verbunden; Parameter (Temperatur, Druck, Drehzahl, Zeit) sind gesperrt – Änderungen sind nur durch einen Techniker autorisiert.

Keine unbefugten Bedienereinstellungen; gleichbleibende Qualität Schicht für Schicht

Dimensionsdrift

Temperaturregelung in der Formzone mit Einzelthermostaten; Temperaturdifferenz zwischen Kern und Kavität ≤ 2 °C; minimierter Verzug

Kundenmontage ohne Sortierung oder Justierung

Oberflächenfehler

Spezifizierte Qualitätsstandards: blasenfreie, transparente Teile; Hochglanz (Ra ≤ 0,2 μm); bedruckbare Oberfläche mit einer Passgenauigkeit von ± 0,1 mm.

Keine Ausschussquote bei der Endmontage durch den Kunden

Spezialmaterialien

Bewährte Eignung für PC/ABS, PC, PPS+40%GF, PEEK, PTFE/PFA, PA6+GF30, PBT, PEI/PPS/LCP, Flüssigsilikonkautschuk (LSR); UL94 V-0-Klassifizierung; UV-Test 3000 Stunden

Keine erneute Materialqualifizierung erforderlich; Einhaltung gesetzlicher Vorschriften garantiert

Säule 4: Umfassender Service – Reduzierung des Aufwands für das Kundenmanagement

Frühe Einbindung des DFM (vor Vertragsabschluss):

Service

Timing

Lieferbar

Machbarkeitsanalyse für Formen

Vor der Auftragserteilung

Vorschlag zur Angussposition, Empfehlungen zum Entformungswinkel, Optimierung der Wandstärke, Markierungszonen für den Auswerferstift

Schimmelpilzversuche & Probenahme:

Bühne

Zweck

Ausgabe

T0–T3-Studien

Iterative Verfeinerung

Muster + Verbesserungsbericht pro Versuch

Schnellwechseleinsatz-Test

Validierung alternativer Entwürfe

24-Stunden-Bearbeitungszeit ohne kompletten Neuschnitt

Pilotvalidierung (vor der Serienproduktion):

Menge

Lieferbar

Entscheidungspunkt

100–500 Schüsse

Ertragsdaten + CPK-Statistiken

Kundenfreigabe vor der vollständigen Produktion

Wartung & Ersatzteile:

Ein Ersatzteilpaket (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Vorbeugende Wartung in Abständen von 200.000 Schuss

Lebenslange Schimmelreparatur zum Selbstkostenpreis

Gelieferter Kundennutzen: Keine ungeplanten Produktionsunterbrechungen; planbare Werkzeugbetriebskosten.

Säule 5: Wettbewerbsdifferenzierung – Direkte Antworten auf branchenübliche Probleme

Kundenbeschwerde

Ansix-Verpflichtung (Real & Erreichbar)

„Die Formen müssen häufig repariert werden; das stört den Produktionsablauf.“

2.000-Schuss-Formalterungstest vor Auslieferung mit Verschleißbericht; 3 Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen normale Verschleißteile).

„Der Spritzgussgrat erfordert ein aufwändiges Nachentgraten.“

0,005 mm Trennlinienpräzision + automatische Spannkraftkompensation begrenzt den Grat auf ≤0,03 mm. Manuelles Entgraten entfällt.

„Die Abmessungen können von Charge zu Charge variieren.“

Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback und kompensieren den Nachdruck automatisch. Temperatur-/Drucksensoren im Formhohlraum ermöglichen ein geschlossenes Regelsystem.

„Die Bearbeitungszeiten für Schimmelreparaturen sind inakzeptabel.“

Eigene Elektrodenbearbeitung + EDM-Werkstatt; Notfallreparaturen (Schweißnahtreparatur + Einsatzwechsel) werden innerhalb von 24 Stunden behoben.

TEIL 4: KUNDENWERT – WAS ANSIX LÖST, WIE RISIKEN REDUZIERT UND KOSTEN EINGESPART WERDEN

4.1 Wie Ansix Kundenprobleme löst

Kundenproblem

Ansix-Lösung

Uneinheitliche magnetische Betätigung aufgrund von Schwankungen der Schwimmerdichte

Kontrolliertes spezifisches Gewicht ±0,02 g/cm³ durch präzise CFA-Dosierung + MuCell®-Prozesskontrolle

Wasseraufnahme durch Schwimmer führt zu Auftriebsverlust

Geschlossenzellige Schaumstruktur + ≤0,1% Wasseraufnahme gemäß DIN EN ISO 62

Magnet löst sich während des Betriebs

Hochfestes Umspritzdesign; Zugkraftprüfung pro Charge

Lange Lieferverzögerungen bei Formen

Schnelle Werkzeugfertigung; T1-Muster innerhalb von 25 Tagen

Uneinheitliche Teilequalität über mehrere Produktionsläufe hinweg

MES-Prozesssperrung + Echtzeit-SPC-Überwachung

Hohe Stückkosten schränken die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt ein

MuCell® reduziert den Harzverbrauch um 16–33 %; Formen mit hoher Kavität

4.2 Wie Ansix die Qualitätsvalidierung sicherstellt

Vollständiger Qualitätsmanagement-Lebenszyklus:

Bühne

Qualitätsaktivität

Design

DFM-Bericht + Formfüllanalyse (Moldex3D)

Formenbau

CMM-Vollmaßprüfung in mehreren Stufen

Formvalidierung

T0, T1, T2, T3-Schrittversuche

Prozessvalidierung

Pilotstudie (100–500 Schüsse) – CPK ≥ 1,33-Verifizierung

Massenproduktion

Erstmusterprüfung pro Schicht; Stichprobenentnahme während des Produktionsprozesses alle 100 Schüsse

Endabnahme

100% Sichtprüfung + chargenspezifische Dimensionsprüfung

4.3 Wie Ansix die Kosten für Kunden senkt

Kostentreiber

Kostenreduzierungsmethode

Geschätzte Einsparung

Rohmaterial (Harz)

MuCell®-Mikrozellschaum reduziert den Harzverbrauch

16–33 % niedrigere Materialkosten

Werkzeugamortisation

Langlebige Formen (500.000–1 Million Schüsse) verteilen die Kosten auf mehr Teile

40–50 % niedrigere Werkzeugkosten pro Teil

Sekundäre Operationen

Blitzkontrolle verhindert Entgraten; hohe Oberflächengüte macht Polieren überflüssig

10–15% Reduzierung der Arbeitskosten

Ausschuss/Nacharbeit

MES-Prozesssteuerung + CPK ≥ 1,33 minimiert Ausschuss

Ausschussquote

Logistikkosten

Die Fertigung an mehreren Standorten (China + Vietnam) optimiert die Transportwege.

10–20 % Frachtkostenreduzierung

Energieverbrauch

MuCell® benötigt einen geringeren Injektionsdruck → reduzierter Energieverbrauch

15–20 % Energieeinsparung

Montagearbeiten

Eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm macht das Sortieren/Modifizieren der Teile überflüssig.

8–12 % Effizienzsteigerung bei der Montage

4.4 Wie Ansix die Kapazität erhöht und die Lieferung garantiert

Kapazitätshebel

Verfahren

260 Spritzgießmaschinen (30–2800 Tonnen)

Skalierbare Kapazität für Programme mit hohem Volumen

Vier Produktionsstandorte (China + Vietnam)

Geografische Redundanz; katastrophenresistente Versorgung

24/7 automatisierte Formzellen

Unbeaufsichtigte Produktion für kontinuierliche Leistung

SMED-Methode (Single Minute Exchange of Die)

≤15 Minuten Formwechsel; minimiert Ausfallzeiten

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S)

Zykluszeitoptimierung; Abfallreduzierung

Standardlieferzeiten:

Auftragsart

Lieferzeit

Formenbau (Standardkomplexität)

25–45 Tage

Formenherstellung (beschleunigt)

15–20 Tage

Musterlieferung (T1)

25 Tage ab DFM-Genehmigung

Serienproduktion (nach Formvalidierung)

2–4 Wochen

TEIL 5: UMFASSENDE PROZESSÜBERSICHT – PROJEKT MIT MAGNETSCHALTER FÜR LUFTBEFEUCHTER UND PP-SCHAUMFLOAT

5.1 Projektinitiierung und Definition der Kundenanforderungen

Ansix Tech arbeitet direkt mit den Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Folgendes zu definieren:

Schwimmerabmessungen, Toleranzanforderungen, Oberflächenbeschaffenheitsspezifikationen

Magnetmaterial (Ferrit vs. Neodym) und magnetische Anziehungskraft (0,5–2,5 kg)

Zielspezifisches Gewicht basierend auf dem erforderlichen Auftrieb

Betriebstemperaturbereich, Chemikalienbelastung, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (RoHS, REACH, FDA)

5.2 Materialauswahl und Rohmaterialeigenschaften

PP-Materialoptionen:

Material

Wichtigste Eigenschaften

PP Homopolymer

Hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität

PP-Copolymer

Bessere Schlagfestigkeit, besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen

PP + Talkum (10–20 %)

Erhöhter Elastizitätsmodul, geringere Schrumpfung, höhere Dichte

PP + GF (10–30 %)

Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit

Magnetmaterialoptionen:

Magnettyp

Oberflächenbehandlung

Ferrit (Keramik)

Vernickelt; gute Korrosionsbeständigkeit; kostengünstig

Neodym (NdFeB)

Dreifach-Ni-Cu-Ni-Beschichtung; höchste magnetische Stärke

Chemisches Treibmittel (CFA) – Materialspezifikationen:

Parameter

Wert

Zersetzungstemperatur

180–220 °C

Gasausbeute (N₂ + CO₂)

180–220 ml/g

Harzkompatibilität

PP, PE, PS, ABS

Regulierungsstatus

Für Lebensmittelkontakt zugelassen gemäß EU 10/2011

5.3 DFM (Design for Manufacturability) & Mold Flow Analyse

Ansix Engineering führt mithilfe der Software Moldex3D oder Moldflow folgende Arbeiten durch:

Füllanalyse : Prognostiziert die Strömungsfront, überprüft die vollständige Kavitätsfüllung ohne unvollständige Füllung

Schweißnahtvorhersage : Identifiziert Schweißnahtpositionen; modifiziert die Angussanordnung, um sie von kritischen Dichtflächen zu entfernen.

Luftfallenerkennung Optimiert die Positionierung der Belüftungsöffnungen, um Brandflecken zu vermeiden

Volumenschrumpfung Berechnet das Risiko von Einfallstellen; schlägt zusätzliche Rippen/Verstärkungen oder Wandstärkenänderungen vor

Kühlungsanalyse Entwirft konturnahe Kühlkanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

Inhalte des DFM-Berichts:

Abschnitt

Abdeckung

Lage der Trennlinie

Definiert die Formteilung für ein optimales Oberflächenbild

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel

Mindestens 1,5° für Funktionsflächen; 3° für unkritische Bereiche

Optimierung der Wandstärke

Gleichmäßige Dicke ±0,10 mm zur Minimierung von Einfallstellen

Torart und Lage

Punkt-, Fächer-, U-Boot- oder Kantentore

Positionierung des Auswerferstifts

Karte der Auswerferstiftposition und potenzieller Zeugenmarkierungen

Magnetische Haltefunktionen

Hinterschnitte / Umspritzungsgeometrie zur Verhinderung des Herausziehens

5.4 Prioritäten bei der Formenkonstruktion

Wichtige Überlegungen für das Floatforming von PP-Schaum in großen Stückzahlen:

Formmerkmal

Designpriorität

Kavitätenlayout

Ausgewogene Schienenlängen; gleichmäßige Füllung aller Kavitäten

Kühlsystem

Konturangepasste Kanäle; separate Kühlkreisläufe für Hohlraum/Kern

Entlüftung

Tiefe Entlüftungskanäle (0,02–0,05 mm) an den letzten Füllpunkten

Tor-Design

Großer Schieberquerschnitt zur Aufnahme der Schaumausdehnung; Schieber für Heißkanalsysteme

Auswurfsystem

Mehrere gleichmäßig verteilte Auswerferstifte verhindern Bauteilverformungen.

5.5 Ablauf des Formenherstellungsprozesses

Schritt 1 – CAD-zu-CAM-Planung:

Die Konstruktion des Werkzeugs (CAD) wurde in ein CNC-Bearbeitungsprogramm (CAM) mit Werkzeugwegoptimierung umgewandelt.

Schritt 2 – Schrupp- und Fertigbearbeitung per CNC:

Eine 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine erzielt die Ausgangsgeometrie; durch Schlichtbearbeitung wird ein Endmaß von 0,005 mm erreicht.

Schritt 3 – EDM (Funkenerosion):

Für komplexe Hohlraumdetails, Hinterschneidungen und scharfe Innenecken, die mit CNC nicht zugänglich sind.

Schritt 4 – Drahterodieren:

Für Auswerferstiftlöcher, Mikrostrukturen und Durchgangsschlitze; erreicht eine Präzision von 0,03 mm.

Schritt 5 – Manuelle Endbearbeitung und Politur:

Standardfinish: 400er Körnung → Endpolitur Ra ≤ 0,4 μm

Hochglanzfinish: Ra ≤ 0,05 μm Spiegeloberfläche

Hochglanzbauteile verwenden NAK80 oder S136 für überlegene Polierbarkeit

Schritt 6 – Wärmebehandlung (falls angegeben):

S136: Vakuumhärten auf HRC 48–52 + Anlassen

H13: Härten auf HRC 45–55 + doppeltes Anlassen

NAK80: Vorgehärtet (keine Wärmebehandlung erforderlich)

Schritt 7 – Endmontage & Prüfung:

Formbaugruppe einschließlich Auswerfersystem, Kühlleitungen und Schiebermechanismen

Trockenlauftest zur Überprüfung aller beweglichen Komponenten

24-Stunden-Dichtheitsprüfung der Kühlkanäle (15 bar Wasserdruck)

5.6 Werkzeugkühlsystem / Wasserkreisläufe / Angusskanäle / Anguss / Auswerfer – Ausgelegt für die Serienfertigung

Kühlsystem (Wasserkreisläufe):

Getrennte Kreisläufe für Hohlraum und Kern mit unabhängiger Thermostat-Temperaturregelung

Konforme Kühlkanäle folgen der Bauteilgeometrie (3D-gedruckte Sandkerne oder tiefgebohrte, gebogene Kanäle).

Für maximale Wärmeübertragung wurde eine turbulente Strömung (Wassergeschwindigkeit ≥ 1,5 m/s) sichergestellt.

Ziel-Temperaturunterschied zwischen Hohlraum und Kern ≤ 2°C (verhindert Verformung)

Läufersystem:

Läufertyp

Anwendung

Kaltläufer

Einfacher, kostengünstigerer Werkzeugeinsatz – geeignet für die erste Validierung

Schnellläufer

Minimiert Harzabfall; ideal für die Massenproduktion von PP-Schaum

Toranlage:

Torart

Am besten geeignet für

Punktgenaues Tor

Kleine bis mittlere Schwimmer; automatische Entkopplung

Fan-Gate

Breite Teile, die eine gleichmäßige Füllung erfordern

U-Boot-Tor

Automatische Toröffnung mit kosmetischer Torzeuganzeige

Ventilschieber

Heißkanalsysteme; keine Angussreste

Auswurfsystem:

Auswerferstifte sind in neutraler Position angeordnet, um eine Teileverformung zu verhindern.

Automatische Teileentnahme mittels Roboter-Pick-and-Place

Integrierte Luftstrahlausstoßvorrichtung für klebrige Schaumstoffe

5.7 Validierung des PP-Schaumstoff-Schwimmkörpers und Schwierigkeiten beim Spritzgießen

Herausforderung

Lösung

Inkonsistente Zellgrößenverteilung

Präzise CFA-Dosierung ±0,05 % durch gravimetrische Mischung; SCF-Durchflusskontrolle

Oberflächenwirbel

Optimierte Einspritzgeschwindigkeit + Gasgegendruck

Einfallstellen an dicken Abschnitten

Reduzierter Haltedruck + verlängerte Kühlung

Magnetverschiebung beim Umspritzen

Magnetische Vorpositionierungsvorrichtung; kontrollierte Einspritzgeschwindigkeit

Verformung aufgrund ungleichmäßiger Kühlung

Konforme Kühlkanäle + Formtemperaturzonensteuerung

5.8 Optimierung des Spritzgießprozesses (Effizienz + Kostenkontrolle)

Optimierungsansätze:

Zykluszeitverkürzung : Optimierung der Abkühlzeit auf ein Minimum ohne Beeinträchtigung der Dimensionsstabilität.

Kavitationszunahme Skalierung von 8→16→32 Hohlräumen mit zunehmendem Volumen

Automatisierte Sekundäroperationen : In-Mold-Etikettierung, robotergestütztes Trimmen

Regelungstechnik : Drucksensoren im Hohlraum passen die Haltekraft automatisch an

Materialrückgewinnung : Läufermahlgut wird mit einer Konzentration von ≤15 % wieder zugeführt

10.

5.9 Qualitätskontrolle und -sicherung

Wareneingangskontrolle:

PP-Harz-MFI-Verifizierung

CFA-Zersetzungstemperaturprüfung

Magnetabmessung und Magnetflussprüfung

Prozessbegleitende Qualitätskontrolle (Formgebung):

Überwachung des Schrotgewichts (Toleranz ±0,5 %)

Dimensionsbasierte Abtastung alle 100 Aufnahmen

Sichtprüfung auf Mängel (Einfallstellen, Grat, Brandspuren)

Dichtemessung (Wasserverdrängung – Zielwert ±0,02 g/cm³)

Prüfung der magnetischen Zugkraft (Zielwert ±5 % des Sollwerts)

Abschließende Qualitätskontrolle:

CMM-Verifizierung des AQL-Stichprobenplans

100% automatisierte Sichtprüfung für kritische Abmessungen

Funktionstest (Auftrieb + magnetische Aktivierung)

Verpackung in ESD-sichere oder Standardversandkartons

5.10 Verpackung & Schnelle Lieferung

Verpackungsmethoden:

Produkttyp

Verpackung

Großverpackung

Antistatische Beutel + Wellpappkartons

Schalverpackung

Kundenspezifische, tiefgezogene Trays für automatisierte Montagelinien

Bauteilkennzeichnung

Lasergravur von Chargencode und Datum zur Rückverfolgbarkeit

Lieferlogistik:

Internationaler Tür-zu-Tür-Versand (Luftfracht: 5–7 Tage; Seefracht: 25–35 Tage)

Incoterms: FOB Shenzhen/Ho Chi Minh; EXW; CIF

Lagerpuffer: 500.000 Einheiten werden in den Distributionszentren vorgehalten.

5.11 Branchenerfahrung von Ansix Tech – Zuverlässigkeit und Kundennutzen

Mehr als 28 Jahre Fertigungsexzellenz:

Gegründet 1996

4 globale Standorte (China + Vietnam)

260 Spritzgießmaschinen

Mehr als 1.200 Mitarbeiter

200.000 m² Gesamtgeschossfläche

Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, ISO 13485, ISO 14001, ISO 8 Reinraum + GMP

Bediente Kundenbranchen:

Haushaltsgeräte (Luftbefeuchter, Wasserfilter, Kaffeemaschinen)

Automobilindustrie (Flüssigkeitsstandsensoren, Schwimmer im Kraftstofftank)

Medizinische Geräte (Komponenten zur Flüssigkeitsstandmessung)

Industrieanlagen (Tankfüllstandsüberwachung, chemische Verarbeitung)

Erfolgsbilanz: Jährlich über 500 erfolgreiche Formenbauprojekte; mehr als 50 Millionen produzierte und ausgelieferte Schwimmkörper aus PP-Schaum.

5.12 Strategie zur kritischen Kostenreduzierung – Mehrdimensionale Optimierung

Materialkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

16–33% Harzreduktion

Wiedereinführung des Läufermahlens

5–10 % Materialeinsparung

Gewichtsreduzierung durch Schaumstoffstruktur

Bis zu 50 % Gewichtsreduzierung der Bauteile

Prozesskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Formen mit hoher Kavitätenzahl (8→32 Kavitäten)

60–75 % Reduzierung der Arbeitskosten im Formgebungsprozess pro Teil

Automatisierte Teileentnahme

40 % Reduzierung der Bedienerzeit pro Schicht

Lean SMED-Modelländerung

50–70 % Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten zwischen den Aufträgen

Werkzeugkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Standardisiertes Basisdesign

20–30 % niedrigere Kosten für die Formenbeschaffung

Austauschbare Kern-/Hohlraumeinsätze

50 % geringere Kosten für zukünftige Produktvarianten

P20 Basis + S136 Einsätze

Optimiertes Kosten-Lebensdauer-Verhältnis

Qualitätskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Drucksensoren im Hohlraum

Reduzierung des Ausschusses von 5 % auf ≤2 %

MES Echtzeit-SPC

Keine Auslieferung fehlerhafter Produkte (100%ige Prozesskontrolle)

Proemptive DFM-Analyse

Eliminiert 90 % der Konstruktionsänderungen nach der Werkzeugherstellung.

ABSCHLUSS

Ansix Tech hat sich als Branchenführer in der Herstellung von magnetischen PP-Schaumstoff-Schwimmern für Luftbefeuchter etabliert, indem es seine technischen Fähigkeiten konsequent in messbaren Kundennutzen umsetzt.

Von der DFM-Analyse, die Überraschungen nach der Werkzeugherstellung ausschließt, über die mikrozelluläre Schäumung von MuCell®, die Materialeinsparungen von 16–33 % ermöglicht, bis hin zum MES-integrierten Spritzgießen, das eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm über Millionen von Einheiten hinweg gewährleistet – jede technische Investition wird anhand einer einzigen Frage bewertet: Was bringt das dem Kunden?

Die Antwort ist greifbar: niedrigere Stückkosten, reduziertes Lieferkettenrisiko, garantierte Maßgenauigkeit, schnellere Markteinführung und eine lebenslange Partnerschaft, die die Form nicht als ein Stück Stahl, sondern als langfristigen Wertgenerator betrachtet.

Kundeneinladung:

„Für uns ist eine Form mehr als nur ein Werkzeug – sie generiert Umsatz. Wir entwickeln jede Form mit Fokus auf robuste Produktion, optimierte Entlüftung, Temperaturbalance und minimalen Grat. Wenn die Form in Ihrer Produktion eintrifft, ist sie sofort einsatzbereit – ohne Fehlersuche, Verzögerungen oder Überraschungen. Gerne führen wir Sie anhand eines Ihrer bestehenden Teile durch eine DFM-Analyse. Sie sehen genau, wie wir Schweißnähte, Lufteinschlüsse und Einfallstellen beseitigen, bevor auch nur ein Gramm Material verarbeitet wird.“

Kontaktieren Sie Ansix Tech noch heute. Wir besprechen gerne Ihre Anforderungen an PP-Schaumstoffschwimmer für Luftbefeuchter mit Ihnen. Präzisionstechnik, Wirtschaftlichkeit in der Serienproduktion und 28 Jahre Branchenerfahrung – weltweit verfügbar.

Alle Spezifikationen und Angaben in diesem Dokument basieren auf den tatsächlichen Fertigungskapazitäten von Ansix Tech und den branchenüblichen Qualitätsstandards. MuCell® ist eine eingetragene Marke der Trexel, Inc. Alle anderen Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber.

PRODUKTEINFÜHRUNG, HERSTELLUNGSPROZESS, LIEFEREFFIZIENZ, QUALITÄTSSICHERUNG, KOSTENKONTROLLE & KUNDENDIENST

1.1 Produkteinführung – Luftbefeuchter-Magnetschalter mit PP-Schaumstoffschwimmer

Wichtigste Produktmerkmale:

Parameter

Wert / Bereich

Material

Polypropylen (PP)-Schaum, geschlossenzellige Struktur

Magnettyp

Ringmagnet, Neodym (NdFeB) oder Ferrit, umspritzt

Spezifisches Gewicht (Dichte)

0,60 – 0,85 g/cm³ (anpassbar nach Kundenwunsch)

Betriebstemperatur

-10 °C bis +80 °C

Wasseraufnahme

≤ 0,1 % (DIN EN ISO 62)

Chemische Beständigkeit

Beständig gegen Basen, Säuren und chemische Lösungsmittel

Einhaltung

RoHS-, REACH- und FDA-konforme lebensmittelkonforme Materialien verfügbar

Haltbarkeit

>1 Million Betätigungszyklen

Magnetische Anziehungskraft

Anpassbar (0,5–2,5 kg Bereich)

1.2 MuCell Mikrozelluläre Schäumtechnologie & PP-Schaum-Schwimmdichte

Was ist MuCell® Mikrozellulärer Schaum?

Vorteile des MuCell®-Verfahrens:

Attribut

Beschreibung

Zelldurchmesser

Zelldichte

~8–9 Millionen Zellen/cm³

Dichtereduzierung

Bis zu 16–33 % Reduzierung gegenüber festem Material

Zykluszeitverkürzung

15–30 % kürzer aufgrund geringerer thermischer Masse

Materialeinsparungen

10–20 % weniger Polymerharz pro Teil

Das MuCell®-Verfahren führt zu einer weiteren Reduzierung der Dichte um etwa 10 % im Vergleich zu herkömmlichen Schäumverfahren, wobei die für die beabsichtigte Anwendung akzeptablen mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben [29†L4-L8].

Dichtedaten für PP-Schaum (Forschungsreferenz):

Forschungsarbeiten zur Zellcharakterisierung von PP-Schaum zeigen folgende Dichtebereiche:

PP-Schaumstoff

Schaumdichte (kg/m³)

Äquivalent (g/cm³)

Ungefüllter PP-Schaum

346 – 236

0,346 – 0,236

PP-MMT-Verbundschaum

256 – 176

0,256 – 0,176

PP-CNF-Verbundschaum

265 – 290

0,265 – 0,290

Datenquelle: Hindawi Tabelle – Zelluläre Charakterisierung von ungefüllten PP-, PP-MMT- und PP-CNF-Schäumen [9†L5-L20]

Ansix Tech Produktionsdichtebereiche (vom Kunden wählbar):

Dichtebereich

Typische Anwendung

0,60 – 0,65 g/cm³

Schwimmkörper mit hohem Auftrieb und niedrigem Profil

0,66 – 0,75 g/cm³

Standard-Industrieschwimmer

0,76 – 0,85 g/cm³

Hochbelastbare, robuste Anwendungen

1.3 Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der PP-Schaumstoffschwimmer bei Ansix Tech folgt einem vollständig integrierten Arbeitsablauf:

Schritt 1 – Rohstoffvorbereitung & Compoundierung:

Schritt 2 – Umspritzverfahren:

Das geschmolzene PP, das das Treibmittel enthält, wird unter kontrollierten Parametern in den Formhohlraum eingespritzt:

Schmelztemperatur: 220 °C (für teilkristallines PP)

Formtemperatur: 20–40 °C

Einspritzgeschwindigkeit: Optimiert zur Maximierung des Expansionsverhältnisses

Gasgegendruck: 0,5 MPa

Schritt 3 – Mikrozelluläres Schäumen (In-Mold-Expansion):

Schritt 4 – Kühlung & Auswurf:

Schritt 5 – Montage & Test:

1.4 Qualitätssicherungssystem

Ansix Tech unterhält ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem mit internationalen Zertifizierungen:

Zertifizierung

Umfang

ISO 9001:2015

Qualitätsmanagementsystem

IATF 16949

Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

ISO 13485:2016

Qualitätsmanagement für Medizinprodukte

ISO 14001

Umweltmanagement

Reinraum ISO 8 + GMP

Produktion in medizinischer Qualität

Prozessqualitätskontrollmaßnahmen:

CMM (Koordinatenmessmaschine) zur Dimensionsprüfung

Optisches Bildgebungssystem zur Inspektion von Oberflächenfehlern

Die CPK-Analyse gewährleistet die Einhaltung der Schlüsselparameter CPK ≥ 1,33

Erststückprüfung vor der Serienproduktion

Prozessbeprobung in festgelegten Frequenzintervallen

Drehmomentprüfung der Magnethaltekraft

Dichtemessung (Wasserverdrängungsmethode)

1.5 Liefereffizienz und Kapazität

Produktionskapazität:

Metrisch

Fähigkeit

Komplette Spritzgießmaschinen

260 Einheiten

Klemmkraftbereich

30 – 2800 Tonnen

Jährliche Produktionskapazität

Mehr als 500 Millionen Teile

Kurze Werkzeuglieferzeit

25–45 Tage für Schimmelpilze mittlerer Komplexität

T1 (erster Versuch) Probenlieferung

25 Tage nach DFM-Genehmigung

Vorlaufzeit für die Massenproduktion

2–4 Wochen nach der Schimmelvalidierung

Just-in-Time (JIT)-Logistik:

Ansix Tech betreibt ein verteiltes Fertigungsnetzwerk (China + Vietnam), das ein agiles Lieferkettenmanagement und ein reduziertes Logistikrisiko ermöglicht.

1.6 Wettbewerbsfähige Kostenkontrollstrategie

Kostenkontrolltreiber

Verfahren

Vertikale Integration

Formenbau, Formenherstellung, Spritzguss, Montage – alles im eigenen Haus

MuCell® Leichtbau

16–33 % Materialeinsparung pro Teil

Hochkavitäten-Formkonstruktion

Bis zu 32 Kavitäten reduzieren die Formkosten pro Teil

Automatisierte Produktionszellen

Der unbeaufsichtigte 24/7-Betrieb reduziert die Arbeitskosten pro Einheit.

Großeinkauf von Harz

Vorteile globaler Beschaffungsskalen

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S + SMED)

Zykluszeitverkürzung, Reduzierung der Ausschussquoten (Ziel: ≤2 % Ausschuss)

1.7 Kundendienst und Garantie

Schimmelgarantie:

12 Monate umfassende Garantie auf Produktionsformen

Lebenslange Garantie auf die Formstruktur gegen Herstellungsfehler

Jährliche vorbeugende Wartung zum Selbstkostenpreis

Ein Ersatzteilset (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Technische Unterstützung:

24-Stunden-Reaktion auf Kundendienstanfragen

Inbetriebnahme der Form vor Ort und Schulung des Bedieners

Technischer Support 7 Tage die Woche per Videoferninspektion

Werkzeugüberholung und -modifikationen zum Kostenaufschlag

TEIL 2: FORMENBAU & AUSWAHL VON SPRITZGUSSMATERIALIEN, INTELLIGENTE FERTIGUNG, PROZESSQUALITÄT – KERNWERTSAHL

2.1 Formenbaukapazitäten – Die Grundlage für Qualität

Ansix Tech kombiniert fortschrittliche Werkzeugmaschinen mit präziser Handwerkskunst, um Formen zu liefern, die selbst den anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht werden.

Geräteinventar:

Ausrüstungskategorie

Spezifikationen

5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Zentren

Erzielen Sie eine Oberflächenpräzision von 0,002 mm.

Drahterodieren (langsame Geschwindigkeit)

Ermöglicht die Fertigung von 0,03 mm Mikrobohrungen und schmalen Schlitzen und verhindert Verzerrungen bei dünnen Wänden.

EDM (Senkerodieren) mit CNC

Hochpräzise Elektrodenbearbeitung

Präzisionsschleifmaschinen

Erzielen Sie Spiegeloberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,02 μm.

Unterstützte Formtypen:

Formtyp

Vorteil

Heißkanalformen

Minimiert Harzabfall; ideal für PP-Schaumstoffe

Mehrkavitätenformen

Bis zu 32 Kavitäten; maximiert die Produktivität

Zweikomponenten-/Umspritzformen

Für die Integration von Magnetumspritzung

Formen stapeln

Doppelte Produktionsleistung bei gleicher Maschinenfläche

Hochglanz-Spiegelformen

Oberflächenrauheit Ra

2.2 Auswahl des Spritzgussmaterials für PP-Schaumschwimmer

PP-Harzauswahl für Schaumstoffanwendungen:

Harzqualität

Schmelzflussindex (MFI)

Anwendung

Homopolymer PP (z. B. PP-500P)

3–8 g/10 min

Universelle Schwimmer, gute Steifigkeit

Copolymer PP (z. B. PP-K8003)

8–15 g/10 min

Schlagfestigkeit, Betrieb bei niedrigen Temperaturen

Talkumgefülltes PP (10–20 % Talkum)

6–12 g/10 min

Verbesserte Dimensionsstabilität, höherer Elastizitätsmodul

Arten von chemischen Schaumbildnern (CFA):

CFA-Abschluss

Zersetzungstemperatur

Gasausbeute

Azodicarbonamid (ADC)

180–210 °C

180–220 ml/g

Endotherme CFA (z. B. Hydrocerol)

170–260 °C

50–150 ml/g

CFA-Konzentrationsbereich: 0,5–2,5 Gewichtsprozent, abhängig vom angestrebten spezifischen Gewicht.

2.3 Prozessparameter für das Spritzgießen – Optimiert für PP-Schäumen

Basierend auf von Fachkollegen begutachteten Forschungsergebnissen sind die optimalen Parameter für das PP-Schäumen:

Parameter

Empfohlener Bereich

Qualitätsauswirkung

Schmelztemperatur

190–230 °C

Hohe Temperatur = höheres Ausdehnungsverhältnis

Formtemperatur

20–45 °C

Niedrige Temperatur = feinere Zellstruktur

Einspritzgeschwindigkeit

Niedrig bis mittel

Niedrige Geschwindigkeit = höhere Expansion

Haltedruck

Minimal oder Null

Zum Schäumen ist Druckentlastung erforderlich.

Abkühlzeit

3–8 Minuten

Bestimmt die endgültige Schaumstabilität

Gegendruck

50–100 bar

Höherer Gegendruck verbessert die Zellhomogenität

2.4 Auswahlkriterien für Formstahl

Stahlauswahl für die PP-Schaumstoffproduktion in großen Mengen:

Formteil

Empfohlener Stahl

Härte (HRC)

Vorteil

Kern (strukturelle Unterstützung)

H13 / 1.2344 / 8407 / DC53

45–55

Hohe Zähigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

Hohlraum (Schmelzkontakt)

S136 / 4Cr13 / 420SS

48–52

Korrosionsbeständigkeit, Hochglanzpolierbarkeit

Hochglänzende Oberflächen

NAK80 (vorgehärtet) / S136H

38–44

Hervorragende Polierbarkeit, keine Verformung durch Wärmebehandlung

Gleiter und Heber

P20H / NAK55 / DF2

32–42

Verschleißfestigkeit + geringe Reibung

Heißkanalkrümmer

H13 / 1,2344 ESR

45–50

Temperaturstabilität, thermische Gleichmäßigkeit

Auswahlbegründung für PP-Schaumanwendungen:

Lebensdauer von Schimmelpilzen:

Materialart

Schimmelpilzlebensdauer (Aufnahmen)

Unausgefülltes PP

Mehr als 1.000.000 Zyklen

Talkumgefülltes PP (10–20 %)

500.000–800.000 Zyklen

Glasfaserverstärktes PP (GF 20%+)

300.000–500.000 Zyklen

Stahlsortenauswahl je nach Anwendung [13†L7-L18]:

Anwendung

Empfohlener Stahl

Allgemeine PP-Gleitkommazahlen (mittleres Volumen)

P20 / 718H

PP-Schwimmer mit hohem Volumen

H13 / S136 (Hohlraum) + H13/DC53 (Kern)

Hochglanz/hohe Präzision

NAK80 / S136H

2.5 DFM-Bericht (Design for Manufacturability) – Frühzeitige Risikoeliminierung

Bevor die Werkzeugfertigung beginnt, erstellt Ansix Tech einen umfassenden DFM-Bericht, der Folgendes beinhaltet:

Füllanalyse Die Formfüllsimulation (Moldex3D) prognostiziert den Fortschritt der Schmelzfront, identifiziert Lufteinschlüsse und Schweißnähte.

Optimierung der Torplatzierung Positioniert die Gates so, dass eine gleichmäßige Füllung ohne tote Winkel erreicht wird.

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel Gewährleistet einfaches Entformen (mindestens 1,5°–3°)

Optimierung der Wandstärke Verhindert Einfallstellen und Volumenschrumpfung

Zuordnung der Auswerferstifte : Platziert Auswerfer fernab kritischer Dichtflächen

2.6 Intelligente Fertigung – MES-Integration und IoT-fähige Produktion

Funktionen des Manufacturing Execution Systems (MES):

Funktion

Nutzen

Echtzeit-Parameterüberwachung

Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit synchronisiert und aufgezeichnet

Rezeptverwaltung

Genehmigte Prozessparameter dürfen ohne technische Genehmigung nicht geändert werden.

OEE-Tracking (Gesamtanlageneffektivität)

Produktivitätslücken identifizieren

SPC-Warnungen (Statistische Prozesskontrolle)

Sofortige Benachrichtigung über Parameterabweichungen

Digitale Arbeitsanweisungen

Keine Fehlinterpretationen seitens der Bediener

Ergebnis: Vollständige Rückverfolgbarkeit von der Rohmaterialcharge bis zur Endlieferung. Parameterabweichungen lösen automatische Eindämmungsmaßnahmen und eine technische Überprüfung aus.

2.7 Prozessqualitätskontrolle – Von der Probenahme bis zur Stabilität

Ablauf der Qualitätsvalidierung:

T0 / T1 Versuch Erster Probelauf; Sichtprüfung + Maßbericht

T2-Studie Verfeinerung der Prozessparameter; Überprüfung der Koordinatenmessmaschine

T3-Studie Vollständige CPK-Analyse; Validierung vor Produktionsbeginn

Pilotlauf (100–500 Schüsse) : Überprüfung der Prozessstabilität

Massenproduktion Erstmusterprüfung pro Schicht + Stichproben im Produktionsprozess

10.

Prüfgeräte:

Koordinatenmessgeräte (KMG) – 0,002 mm Genauigkeit

Optische Profilprojektoren – 2D-Dimensionsprüfung

Oberflächenrauheitsmessgeräte – Ra-Messung für Dichtflächen

Dichtemesssystem – Wasserverdrängungsverfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichts

Magnetischer Zugkraftprüfer – Gewährleistet eine zuverlässige Aktivierung des Reed-Schalters

2.8 Bereitgestellte Kernkundenwerte

Fähigkeit

Kundenproblem gelöst

Gelieferter Kundennutzen

0,002 mm Formgenauigkeit

Uneinheitliche Bauteilabmessungen beeinflussen den Spalt des Reed-Schalters

Eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm gewährleistet eine zuverlässige magnetische Aktivierung.

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

Hohe Materialkosten; schweres Produkt

16–33 % Kostenreduzierung; leichterer Schwimmer mit schnellerer Reaktion

Eigene Formenkonstruktion und -reparatur

Lange Reparaturzyklen durch externe Werkzeugläden

24-Stunden-Reparaturzeit für Formen; Produktion ohne Unterbrechung

MES-Prozesssperrung

Variationen zwischen einzelnen Chargen

±0,02 mm Dimensionskonsistenz, CPK≥1,33

260 Maschinen in 4 Werken

Risiko von Lieferkettenunterbrechungen

Fähigkeit zur dualen Rohstoffgewinnung; katastrophenresistente Produktion

Lebenslange Schimmelgarantie

Ungeplante Kosten für den Schimmelbeseitigungsersatz

Vorhersehbare langfristige Werkzeugkosten

TEIL 3: WIE ANSIX TECHNISCHE FÄHIGKEITEN IN KUNDENWERT UMWANDELT – DAS FÜNF-SÄULEN-RAHMENWERT

Säule 1: Harte Stromversorgungsinfrastruktur – Kundenvertrauen durch die richtige Ausrüstung gewinnen

Anlagen zur Formenbearbeitung – Präzision als Kundennutzen:

*Unsere 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren erreichen eine Oberflächengenauigkeit von 0,002 mm und gewährleisten so eine glatte und gratfreie Trennlinie Ihres Produkts.*

Spritzgießmaschinenflotte (30–2800 Tonnen Schließkraft):

Abgedeckte Produktgrößen: Von Mikro-Einsatzteilen (2 g) bis hin zu großen Strukturbauteilen (5 kg+)

Elektrische Vollservoantriebe mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 %

Gelieferter Kundennutzen: Jede einzelne Aufnahme in einer Charge von über 500.000 Einheiten ist identisch – keine Maßabweichung.

Prüfgeräte:

CMM (Koordinatenmessmaschine) + Optische Bildgebungssysteme

Jede Form wurde mit einem vollständigen Maßvergleichsbericht geliefert.

Wichtige Abmessungen garantiert bei CPK ≥ 1,33

Gelieferter Kundennutzen: Das Kunden-Qualitätssicherungsteam hat keine zusätzliche Prüfungsbelastung beim Wareneingang – die Daten sind vorzertifiziert.

Säule 2: Kernkompetenzen im Formenbau – in Kundensprache kommuniziert

Dimension

Technischer Ausdruck

Kundennutzen

Schimmelpilzlebensdauer

Formgrundplatte P20; Kern/Hohlraum S136, H13, 2344, NAK80, DC53, 8407; garantierte 500.000 Schüsse für GF-gefülltes PP, 1.000.000 Schüsse für ungefülltes PP

Niedrigere langfristige Werkzeugamortisationskosten pro Teil

Maßgenauigkeit

Standardmäßige Strukturtoleranzen ±0,05 mm; Präzisionsbauteile ±0,005 mm; Materialzertifikate und Wärmebehandlungskurven werden mit jeder Form geliefert

Montagelinienkompatibilität – keine Nachbearbeitung oder Anpassung erforderlich

Formtyp-Fähigkeit

Heißkanalsystem (reduziert Harzabfall), Stapelformen (doppelte Ausstoßmenge), Zweikomponenten-Spritzgießen/Umspritzen, Hochglanzspiegel (Ra

Schnellerer ROI, weniger Ausschuss, überlegene Oberflächenästhetik

Tor-/Laufsystem

Die Formfüllanalyse verhindert Schweißnähte und Lufteinschlüsse vor dem Schneiden von Stahl.

Keine Entgratungsarbeiten nach dem Spritzgießen

Standard-Lieferzeit

Einfache Formen: 10 Tage; mittlere Komplexität: 25–45 Tage; Expressversand möglich

Schnellere Markteinführung ohne Qualitätseinbußen

Säule 3: Prozesskontrolle beim Spritzgießen – Beseitigung von Qualitätsängsten beim Kunden

Was Kunden befürchten: Einfallstellen, Gratbildung, Dimensionsinstabilität, Farbabweichungen zwischen den Chargen.

Ansix-Lösung:

Risiko

Ansix-Minderung

Kundennutzen

Schrumpfungs-/Einsinkmarken

Alle Maschinen sind im MES-Netzwerk verbunden; Parameter (Temperatur, Druck, Drehzahl, Zeit) sind gesperrt – Änderungen sind nur durch einen Techniker autorisiert.

Keine unbefugten Bedienereinstellungen; gleichbleibende Qualität Schicht für Schicht

Dimensionsdrift

Temperaturregelung in der Formzone mit Einzelthermostaten; Temperaturdifferenz zwischen Kern und Kavität ≤ 2 °C; minimierter Verzug

Kundenmontage ohne Sortierung oder Justierung

Oberflächenfehler

Spezifizierte Qualitätsstandards: blasenfreie, transparente Teile; Hochglanz (Ra ≤ 0,2 μm); bedruckbare Oberfläche mit einer Passgenauigkeit von ± 0,1 mm.

Keine Ausschussquote bei der Endmontage durch den Kunden

Spezialmaterialien

Bewährte Eignung für PC/ABS, PC, PPS+40%GF, PEEK, PTFE/PFA, PA6+GF30, PBT, PEI/PPS/LCP, Flüssigsilikonkautschuk (LSR); UL94 V-0-Klassifizierung; UV-Test 3000 Stunden

Keine erneute Materialqualifizierung erforderlich; Einhaltung gesetzlicher Vorschriften garantiert

Säule 4: Umfassender Service – Reduzierung des Aufwands für das Kundenmanagement

Frühe Einbindung des DFM (vor Vertragsabschluss):

Service

Timing

Lieferbar

Machbarkeitsanalyse für Formen

Vor der Auftragserteilung

Vorschlag zur Angussposition, Empfehlungen zum Entformungswinkel, Optimierung der Wandstärke, Markierungszonen für den Auswerferstift

Schimmelpilzversuche & Probenahme:

Bühne

Zweck

Ausgabe

T0–T3-Studien

Iterative Verfeinerung

Muster + Verbesserungsbericht pro Versuch

Schnellwechseleinsatz-Test

Validierung alternativer Entwürfe

24-Stunden-Bearbeitungszeit ohne kompletten Neuschnitt

Pilotvalidierung (vor der Serienproduktion):

Menge

Lieferbar

Entscheidungspunkt

100–500 Schüsse

Ertragsdaten + CPK-Statistiken

Kundenfreigabe vor der vollständigen Produktion

Wartung & Ersatzteile:

Ein Ersatzteilpaket (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Vorbeugende Wartung in Abständen von 200.000 Schuss

Lebenslange Schimmelreparatur zum Selbstkostenpreis

Gelieferter Kundennutzen: Keine ungeplanten Produktionsunterbrechungen; planbare Werkzeugbetriebskosten.

Säule 5: Wettbewerbsdifferenzierung – Direkte Antworten auf branchenübliche Probleme

Kundenbeschwerde

Ansix-Verpflichtung (Real & Erreichbar)

„Die Formen müssen häufig repariert werden; das stört den Produktionsablauf.“

2.000-Schuss-Formalterungstest vor Auslieferung mit Verschleißbericht; 3 Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen normale Verschleißteile).

„Der Spritzgussgrat erfordert ein aufwändiges Nachentgraten.“

0,005 mm Trennlinienpräzision + automatische Spannkraftkompensation begrenzt den Grat auf ≤0,03 mm. Manuelles Entgraten entfällt.

„Die Abmessungen können von Charge zu Charge variieren.“

Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback und kompensieren den Nachdruck automatisch. Temperatur-/Drucksensoren im Formhohlraum ermöglichen ein geschlossenes Regelsystem.

„Die Bearbeitungszeiten für Schimmelreparaturen sind inakzeptabel.“

Eigene Elektrodenbearbeitung + EDM-Werkstatt; Notfallreparaturen (Schweißnahtreparatur + Einsatzwechsel) werden innerhalb von 24 Stunden behoben.

TEIL 4: KUNDENWERT – WAS ANSIX LÖST, WIE RISIKEN REDUZIERT UND KOSTEN EINGESPART WERDEN

4.1 Wie Ansix Kundenprobleme löst

Kundenproblem

Ansix-Lösung

Uneinheitliche magnetische Betätigung aufgrund von Schwankungen der Schwimmerdichte

Kontrolliertes spezifisches Gewicht ±0,02 g/cm³ durch präzise CFA-Dosierung + MuCell®-Prozesskontrolle

Wasseraufnahme durch Schwimmer führt zu Auftriebsverlust

Geschlossenzellige Schaumstruktur + ≤0,1% Wasseraufnahme gemäß DIN EN ISO 62

Magnet löst sich während des Betriebs

Hochfestes Umspritzdesign; Zugkraftprüfung pro Charge

Lange Lieferverzögerungen bei Formen

Schnelle Werkzeugfertigung; T1-Muster innerhalb von 25 Tagen

Uneinheitliche Teilequalität über mehrere Produktionsläufe hinweg

MES-Prozesssperrung + Echtzeit-SPC-Überwachung

Hohe Stückkosten schränken die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt ein

MuCell® reduziert den Harzverbrauch um 16–33 %; Formen mit hoher Kavität

4.2 Wie Ansix die Qualitätsvalidierung sicherstellt

Vollständiger Qualitätsmanagement-Lebenszyklus:

Bühne

Qualitätsaktivität

Design

DFM-Bericht + Formfüllanalyse (Moldex3D)

Formenbau

CMM-Vollmaßprüfung in mehreren Stufen

Formvalidierung

T0, T1, T2, T3-Schrittversuche

Prozessvalidierung

Pilotstudie (100–500 Schüsse) – CPK ≥ 1,33-Verifizierung

Massenproduktion

Erstmusterprüfung pro Schicht; Stichprobenentnahme während des Produktionsprozesses alle 100 Schüsse

Endabnahme

100% Sichtprüfung + chargenspezifische Dimensionsprüfung

4.3 Wie Ansix die Kosten für Kunden senkt

Kostentreiber

Kostenreduzierungsmethode

Geschätzte Einsparung

Rohmaterial (Harz)

MuCell®-Mikrozellschaum reduziert den Harzverbrauch

16–33 % niedrigere Materialkosten

Werkzeugamortisation

Langlebige Formen (500.000–1 Million Schüsse) verteilen die Kosten auf mehr Teile

40–50 % niedrigere Werkzeugkosten pro Teil

Sekundäre Operationen

Blitzkontrolle verhindert Entgraten; hohe Oberflächengüte macht Polieren überflüssig

10–15% Reduzierung der Arbeitskosten

Ausschuss/Nacharbeit

MES-Prozesssteuerung + CPK ≥ 1,33 minimiert Ausschuss

Ausschussquote

Logistikkosten

Die Fertigung an mehreren Standorten (China + Vietnam) optimiert die Transportwege.

10–20 % Frachtkostenreduzierung

Energieverbrauch

MuCell® benötigt einen geringeren Injektionsdruck → reduzierter Energieverbrauch

15–20 % Energieeinsparung

Montagearbeiten

Eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm macht das Sortieren/Modifizieren der Teile überflüssig.

8–12 % Effizienzsteigerung bei der Montage

4.4 Wie Ansix die Kapazität erhöht und die Lieferung garantiert

Kapazitätshebel

Verfahren

260 Spritzgießmaschinen (30–2800 Tonnen)

Skalierbare Kapazität für Programme mit hohem Volumen

Vier Produktionsstandorte (China + Vietnam)

Geografische Redundanz; katastrophenresistente Versorgung

24/7 automatisierte Formzellen

Unbeaufsichtigte Produktion für kontinuierliche Leistung

SMED-Methode (Single Minute Exchange of Die)

≤15 Minuten Formwechsel; minimiert Ausfallzeiten

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S)

Zykluszeitoptimierung; Abfallreduzierung

Standardlieferzeiten:

Auftragsart

Lieferzeit

Formenbau (Standardkomplexität)

25–45 Tage

Formenherstellung (beschleunigt)

15–20 Tage

Musterlieferung (T1)

25 Tage ab DFM-Genehmigung

Serienproduktion (nach Formvalidierung)

2–4 Wochen

TEIL 5: UMFASSENDE PROZESSÜBERSICHT – PROJEKT MIT MAGNETSCHALTER FÜR LUFTBEFEUCHTER UND PP-SCHAUMFLOAT

5.1 Projektinitiierung und Definition der Kundenanforderungen

Ansix Tech arbeitet direkt mit den Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Folgendes zu definieren:

Schwimmerabmessungen, Toleranzanforderungen, Oberflächenbeschaffenheitsspezifikationen

Magnetmaterial (Ferrit vs. Neodym) und magnetische Anziehungskraft (0,5–2,5 kg)

Zielspezifisches Gewicht basierend auf dem erforderlichen Auftrieb

Betriebstemperaturbereich, Chemikalienbelastung, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (RoHS, REACH, FDA)

5.2 Materialauswahl und Rohmaterialeigenschaften

PP-Materialoptionen:

Material

Wichtigste Eigenschaften

PP Homopolymer

Hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität

PP-Copolymer

Bessere Schlagfestigkeit, besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen

PP + Talkum (10–20 %)

Erhöhter Elastizitätsmodul, geringere Schrumpfung, höhere Dichte

PP + GF (10–30 %)

Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit

Magnetmaterialoptionen:

Magnettyp

Oberflächenbehandlung

Ferrit (Keramik)

Vernickelt; gute Korrosionsbeständigkeit; kostengünstig

Neodym (NdFeB)

Dreifach-Ni-Cu-Ni-Beschichtung; höchste magnetische Stärke

Chemisches Treibmittel (CFA) – Materialspezifikationen:

Parameter

Wert

Zersetzungstemperatur

180–220 °C

Gasausbeute (N₂ + CO₂)

180–220 ml/g

Harzkompatibilität

PP, PE, PS, ABS

Regulierungsstatus

Für Lebensmittelkontakt zugelassen gemäß EU 10/2011

5.3 DFM (Design for Manufacturability) & Mold Flow Analyse

Ansix Engineering führt mithilfe der Software Moldex3D oder Moldflow folgende Arbeiten durch:

Füllanalyse : Prognostiziert die Strömungsfront, überprüft die vollständige Kavitätsfüllung ohne unvollständige Füllung

Schweißnahtvorhersage : Identifiziert Schweißnahtpositionen; modifiziert die Angussanordnung, um sie von kritischen Dichtflächen zu entfernen.

Luftfallenerkennung Optimiert die Positionierung der Belüftungsöffnungen, um Brandflecken zu vermeiden

Volumenschrumpfung Berechnet das Risiko von Einfallstellen; schlägt zusätzliche Rippen/Verstärkungen oder Wandstärkenänderungen vor

Kühlungsanalyse Entwirft konturnahe Kühlkanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

Inhalte des DFM-Berichts:

Abschnitt

Abdeckung

Lage der Trennlinie

Definiert die Formteilung für ein optimales Oberflächenbild

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel

Mindestens 1,5° für Funktionsflächen; 3° für unkritische Bereiche

Optimierung der Wandstärke

Gleichmäßige Dicke ±0,10 mm zur Minimierung von Einfallstellen

Torart und Lage

Punkt-, Fächer-, U-Boot- oder Kantentore

Positionierung des Auswerferstifts

Karte der Auswerferstiftposition und potenzieller Zeugenmarkierungen

Magnetische Haltefunktionen

Hinterschnitte / Umspritzungsgeometrie zur Verhinderung des Herausziehens

5.4 Prioritäten bei der Formenkonstruktion

Wichtige Überlegungen für das Floatforming von PP-Schaum in großen Stückzahlen:

Formmerkmal

Designpriorität

Kavitätenlayout

Ausgewogene Schienenlängen; gleichmäßige Füllung aller Kavitäten

Kühlsystem

Konturangepasste Kanäle; separate Kühlkreisläufe für Hohlraum/Kern

Entlüftung

Tiefe Entlüftungskanäle (0,02–0,05 mm) an den letzten Füllpunkten

Tor-Design

Großer Schieberquerschnitt zur Aufnahme der Schaumausdehnung; Schieber für Heißkanalsysteme

Auswurfsystem

Mehrere gleichmäßig verteilte Auswerferstifte verhindern Bauteilverformungen.

5.5 Ablauf des Formenherstellungsprozesses

Schritt 1 – CAD-zu-CAM-Planung:

Die Konstruktion des Werkzeugs (CAD) wurde in ein CNC-Bearbeitungsprogramm (CAM) mit Werkzeugwegoptimierung umgewandelt.

Schritt 2 – Schrupp- und Fertigbearbeitung per CNC:

Eine 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine erzielt die Ausgangsgeometrie; durch Schlichtbearbeitung wird ein Endmaß von 0,005 mm erreicht.

Schritt 3 – EDM (Funkenerosion):

Für komplexe Hohlraumdetails, Hinterschneidungen und scharfe Innenecken, die mit CNC nicht zugänglich sind.

Schritt 4 – Drahterodieren:

Für Auswerferstiftlöcher, Mikrostrukturen und Durchgangsschlitze; erreicht eine Präzision von 0,03 mm.

Schritt 5 – Manuelle Endbearbeitung und Politur:

Standardfinish: 400er Körnung → Endpolitur Ra ≤ 0,4 μm

Hochglanzfinish: Ra ≤ 0,05 μm Spiegeloberfläche

Hochglanzbauteile verwenden NAK80 oder S136 für überlegene Polierbarkeit

Schritt 6 – Wärmebehandlung (falls angegeben):

S136: Vakuumhärten auf HRC 48–52 + Anlassen

H13: Härten auf HRC 45–55 + doppeltes Anlassen

NAK80: Vorgehärtet (keine Wärmebehandlung erforderlich)

Schritt 7 – Endmontage & Prüfung:

Formbaugruppe einschließlich Auswerfersystem, Kühlleitungen und Schiebermechanismen

Trockenlauftest zur Überprüfung aller beweglichen Komponenten

24-Stunden-Dichtheitsprüfung der Kühlkanäle (15 bar Wasserdruck)

5.6 Werkzeugkühlsystem / Wasserkreisläufe / Angusskanäle / Anguss / Auswerfer – Ausgelegt für die Serienfertigung

Kühlsystem (Wasserkreisläufe):

Getrennte Kreisläufe für Hohlraum und Kern mit unabhängiger Thermostat-Temperaturregelung

Konforme Kühlkanäle folgen der Bauteilgeometrie (3D-gedruckte Sandkerne oder tiefgebohrte, gebogene Kanäle).

Für maximale Wärmeübertragung wurde eine turbulente Strömung (Wassergeschwindigkeit ≥ 1,5 m/s) sichergestellt.

Ziel-Temperaturunterschied zwischen Hohlraum und Kern ≤ 2°C (verhindert Verformung)

Läufersystem:

Läufertyp

Anwendung

Kaltläufer

Einfacher, kostengünstigerer Werkzeugeinsatz – geeignet für die erste Validierung

Schnellläufer

Minimiert Harzabfall; ideal für die Massenproduktion von PP-Schaum

Toranlage:

Torart

Am besten geeignet für

Punktgenaues Tor

Kleine bis mittlere Schwimmer; automatische Entkopplung

Fan-Gate

Breite Teile, die eine gleichmäßige Füllung erfordern

U-Boot-Tor

Automatische Toröffnung mit kosmetischer Torzeuganzeige

Ventilschieber

Heißkanalsysteme; keine Angussreste

Auswurfsystem:

Auswerferstifte sind in neutraler Position angeordnet, um eine Teileverformung zu verhindern.

Automatische Teileentnahme mittels Roboter-Pick-and-Place

Integrierte Luftstrahlausstoßvorrichtung für klebrige Schaumstoffe

5.7 Validierung des PP-Schaumstoff-Schwimmkörpers und Schwierigkeiten beim Spritzgießen

Herausforderung

Lösung

Inkonsistente Zellgrößenverteilung

Präzise CFA-Dosierung ±0,05 % durch gravimetrische Mischung; SCF-Durchflusskontrolle

Oberflächenwirbel

Optimierte Einspritzgeschwindigkeit + Gasgegendruck

Einfallstellen an dicken Abschnitten

Reduzierter Haltedruck + verlängerte Kühlung

Magnetverschiebung beim Umspritzen

Magnetische Vorpositionierungsvorrichtung; kontrollierte Einspritzgeschwindigkeit

Verformung aufgrund ungleichmäßiger Kühlung

Konforme Kühlkanäle + Formtemperaturzonensteuerung

5.8 Optimierung des Spritzgießprozesses (Effizienz + Kostenkontrolle)

Optimierungsansätze:

Zykluszeitverkürzung : Optimierung der Abkühlzeit auf ein Minimum ohne Beeinträchtigung der Dimensionsstabilität.

Kavitationszunahme Skalierung von 8→16→32 Hohlräumen mit zunehmendem Volumen

Automatisierte Sekundäroperationen : In-Mold-Etikettierung, robotergestütztes Trimmen

Regelungstechnik : Drucksensoren im Hohlraum passen die Haltekraft automatisch an

Materialrückgewinnung : Läufermahlgut wird mit einer Konzentration von ≤15 % wieder zugeführt

10.

5.9 Qualitätskontrolle und -sicherung

Wareneingangskontrolle:

PP-Harz-MFI-Verifizierung

CFA-Zersetzungstemperaturprüfung

Magnetabmessung und Magnetflussprüfung

Prozessbegleitende Qualitätskontrolle (Formgebung):

Überwachung des Schrotgewichts (Toleranz ±0,5 %)

Dimensionsbasierte Abtastung alle 100 Aufnahmen

Sichtprüfung auf Mängel (Einfallstellen, Grat, Brandspuren)

Dichtemessung (Wasserverdrängung – Zielwert ±0,02 g/cm³)

Prüfung der magnetischen Zugkraft (Zielwert ±5 % des Sollwerts)

Abschließende Qualitätskontrolle:

CMM-Verifizierung des AQL-Stichprobenplans

100% automatisierte Sichtprüfung für kritische Abmessungen

Funktionstest (Auftrieb + magnetische Aktivierung)

Verpackung in ESD-sichere oder Standardversandkartons

5.10 Verpackung & Schnelle Lieferung

Verpackungsmethoden:

Produkttyp

Verpackung

Großverpackung

Antistatische Beutel + Wellpappkartons

Schalverpackung

Kundenspezifische, tiefgezogene Trays für automatisierte Montagelinien

Bauteilkennzeichnung

Lasergravur von Chargencode und Datum zur Rückverfolgbarkeit

Lieferlogistik:

Internationaler Tür-zu-Tür-Versand (Luftfracht: 5–7 Tage; Seefracht: 25–35 Tage)

Incoterms: FOB Shenzhen/Ho Chi Minh; EXW; CIF

Lagerpuffer: 500.000 Einheiten werden in den Distributionszentren vorgehalten.

5.11 Branchenerfahrung von Ansix Tech – Zuverlässigkeit und Kundennutzen

Mehr als 28 Jahre Fertigungsexzellenz:

Gegründet 1996

4 globale Standorte (China + Vietnam)

260 Spritzgießmaschinen

Mehr als 1.200 Mitarbeiter

200.000 m² Gesamtgeschossfläche

Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, ISO 13485, ISO 14001, ISO 8 Reinraum + GMP

Bediente Kundenbranchen:

Haushaltsgeräte (Luftbefeuchter, Wasserfilter, Kaffeemaschinen)

Automobilindustrie (Flüssigkeitsstandsensoren, Schwimmer im Kraftstofftank)

Medizinische Geräte (Komponenten zur Flüssigkeitsstandmessung)

Industrieanlagen (Tankfüllstandsüberwachung, chemische Verarbeitung)

Erfolgsbilanz: Jährlich über 500 erfolgreiche Formenbauprojekte; mehr als 50 Millionen produzierte und ausgelieferte Schwimmkörper aus PP-Schaum.

5.12 Strategie zur kritischen Kostenreduzierung – Mehrdimensionale Optimierung

Materialkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

16–33% Harzreduktion

Wiedereinführung des Läufermahlens

5–10 % Materialeinsparung

Gewichtsreduzierung durch Schaumstoffstruktur

Bis zu 50 % Gewichtsreduzierung der Bauteile

Prozesskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Formen mit hoher Kavitätenzahl (8→32 Kavitäten)

60–75 % Reduzierung der Arbeitskosten im Formgebungsprozess pro Teil

Automatisierte Teileentnahme

40 % Reduzierung der Bedienerzeit pro Schicht

Lean SMED-Modelländerung

50–70 % Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten zwischen den Aufträgen

Werkzeugkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Standardisiertes Basisdesign

20–30 % niedrigere Kosten für die Formenbeschaffung

Austauschbare Kern-/Hohlraumeinsätze

50 % geringere Kosten für zukünftige Produktvarianten

P20 Basis + S136 Einsätze

Optimiertes Kosten-Lebensdauer-Verhältnis

Qualitätskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Drucksensoren im Hohlraum

Reduzierung des Ausschusses von 5 % auf ≤2 %

MES Echtzeit-SPC

Keine Auslieferung fehlerhafter Produkte (100%ige Prozesskontrolle)

Proemptive DFM-Analyse

Eliminiert 90 % der Konstruktionsänderungen nach der Werkzeugherstellung.

ABSCHLUSS

Kundeneinladung:

PRODUKTEINFÜHRUNG, HERSTELLUNGSPROZESS, LIEFEREFFIZIENZ, QUALITÄTSSICHERUNG, KOSTENKONTROLLE & KUNDENDIENST

1.1 Produkteinführung – Luftbefeuchter-Magnetschalter mit PP-Schaumstoffschwimmer

Wichtigste Produktmerkmale:

Parameter

Wert / Bereich

Material

Polypropylen (PP)-Schaum, geschlossenzellige Struktur

Magnettyp

Ringmagnet, Neodym (NdFeB) oder Ferrit, umspritzt

Spezifisches Gewicht (Dichte)

0,60 – 0,85 g/cm³ (anpassbar nach Kundenwunsch)

Betriebstemperatur

-10 °C bis +80 °C

Wasseraufnahme

≤ 0,1 % (DIN EN ISO 62)

Chemische Beständigkeit

Beständig gegen Basen, Säuren und chemische Lösungsmittel

Einhaltung

RoHS-, REACH- und FDA-konforme lebensmittelkonforme Materialien verfügbar

Haltbarkeit

>1 Million Betätigungszyklen

Magnetische Anziehungskraft

Anpassbar (0,5–2,5 kg Bereich)

1.2 MuCell Mikrozelluläre Schäumtechnologie & PP-Schaum-Schwimmdichte

Was ist MuCell® Mikrozellulärer Schaum?

Vorteile des MuCell®-Verfahrens:

Attribut

Beschreibung

Zelldurchmesser

Zelldichte

~8–9 Millionen Zellen/cm³

Dichtereduzierung

Bis zu 16–33 % Reduzierung gegenüber festem Material

Zykluszeitverkürzung

15–30 % kürzer aufgrund geringerer thermischer Masse

Materialeinsparungen

10–20 % weniger Polymerharz pro Teil

Dichtedaten für PP-Schaum (Forschungsreferenz):

Forschungsarbeiten zur Zellcharakterisierung von PP-Schaum zeigen folgende Dichtebereiche:

PP-Schaumstoff

Schaumdichte (kg/m³)

Äquivalent (g/cm³)

Ungefüllter PP-Schaum

346 – 236

0,346 – 0,236

PP-MMT-Verbundschaum

256 – 176

0,256 – 0,176

PP-CNF-Verbundschaum

265 – 290

0,265 – 0,290

Datenquelle: Hindawi Tabelle – Zelluläre Charakterisierung von ungefüllten PP-, PP-MMT- und PP-CNF-Schäumen [9†L5-L20]

Ansix Tech Produktionsdichtebereiche (vom Kunden wählbar):

Dichtebereich

Typische Anwendung

0,60 – 0,65 g/cm³

Schwimmkörper mit hohem Auftrieb und niedrigem Profil

0,66 – 0,75 g/cm³

Standard-Industrieschwimmer

0,76 – 0,85 g/cm³

Hochbelastbare, robuste Anwendungen

1.3 Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der PP-Schaumstoffschwimmer bei Ansix Tech folgt einem vollständig integrierten Arbeitsablauf:

Schritt 1 – Rohstoffvorbereitung & Compoundierung:

Schritt 2 – Umspritzverfahren:

Das geschmolzene PP, das das Treibmittel enthält, wird unter kontrollierten Parametern in den Formhohlraum eingespritzt:

Schmelztemperatur: 220 °C (für teilkristallines PP)

Formtemperatur: 20–40 °C

Einspritzgeschwindigkeit: Optimiert zur Maximierung des Expansionsverhältnisses

Gasgegendruck: 0,5 MPa

Schritt 3 – Mikrozelluläres Schäumen (In-Mold-Expansion):

Schritt 4 – Kühlung & Auswurf:

Schritt 5 – Montage & Test:

1.4 Qualitätssicherungssystem

Ansix Tech unterhält ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem mit internationalen Zertifizierungen:

Zertifizierung

Umfang

ISO 9001:2015

Qualitätsmanagementsystem

IATF 16949

Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

ISO 13485:2016

Qualitätsmanagement für Medizinprodukte

ISO 14001

Umweltmanagement

Reinraum ISO 8 + GMP

Produktion in medizinischer Qualität

Prozessqualitätskontrollmaßnahmen:

CMM (Koordinatenmessmaschine) zur Dimensionsprüfung

Optisches Bildgebungssystem zur Inspektion von Oberflächenfehlern

Die CPK-Analyse gewährleistet die Einhaltung der Schlüsselparameter CPK ≥ 1,33

Erststückprüfung vor der Serienproduktion

Prozessbeprobung in festgelegten Frequenzintervallen

Drehmomentprüfung der Magnethaltekraft

Dichtemessung (Wasserverdrängungsmethode)

1.5 Liefereffizienz und Kapazität

Produktionskapazität:

Metrisch

Fähigkeit

Komplette Spritzgießmaschinen

260 Einheiten

Klemmkraftbereich

30 – 2800 Tonnen

Jährliche Produktionskapazität

Mehr als 500 Millionen Teile

Kurze Werkzeuglieferzeit

25–45 Tage für Schimmelpilze mittlerer Komplexität

T1 (erster Versuch) Probenlieferung

25 Tage nach DFM-Genehmigung

Vorlaufzeit für die Massenproduktion

2–4 Wochen nach der Schimmelvalidierung

Just-in-Time (JIT)-Logistik:

Ansix Tech betreibt ein verteiltes Fertigungsnetzwerk (China + Vietnam), das ein agiles Lieferkettenmanagement und ein reduziertes Logistikrisiko ermöglicht.

1.6 Wettbewerbsfähige Kostenkontrollstrategie

Kostenkontrolltreiber

Verfahren

Vertikale Integration

Formenbau, Formenherstellung, Spritzguss, Montage – alles im eigenen Haus

MuCell® Leichtbau

16–33 % Materialeinsparung pro Teil

Hochkavitäten-Formkonstruktion

Bis zu 32 Kavitäten reduzieren die Formkosten pro Teil

Automatisierte Produktionszellen

Der unbeaufsichtigte 24/7-Betrieb reduziert die Arbeitskosten pro Einheit.

Großeinkauf von Harz

Vorteile globaler Beschaffungsskalen

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S + SMED)

Zykluszeitverkürzung, Reduzierung der Ausschussquoten (Ziel: ≤2 % Ausschuss)

1.7 Kundendienst und Garantie

Schimmelgarantie:

12 Monate umfassende Garantie auf Produktionsformen

Lebenslange Garantie auf die Formstruktur gegen Herstellungsfehler

Jährliche vorbeugende Wartung zum Selbstkostenpreis

Ein Ersatzteilset (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Technische Unterstützung:

24-Stunden-Reaktion auf Kundendienstanfragen

Inbetriebnahme der Form vor Ort und Schulung des Bedieners

Technischer Support 7 Tage die Woche per Videoferninspektion

Werkzeugüberholung und -modifikationen zum Kostenaufschlag

TEIL 2: FORMENBAU & AUSWAHL VON SPRITZGUSSMATERIALIEN, INTELLIGENTE FERTIGUNG, PROZESSQUALITÄT – KERNWERTSAHL

2.1 Formenbaukapazitäten – Die Grundlage für Qualität

Ansix Tech kombiniert fortschrittliche Werkzeugmaschinen mit präziser Handwerkskunst, um Formen zu liefern, die selbst den anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht werden.

Geräteinventar:

Ausrüstungskategorie

Spezifikationen

5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Zentren

Erzielen Sie eine Oberflächenpräzision von 0,002 mm.

Drahterodieren (langsame Geschwindigkeit)

Ermöglicht die Fertigung von 0,03 mm Mikrobohrungen und schmalen Schlitzen und verhindert Verzerrungen bei dünnen Wänden.

EDM (Senkerodieren) mit CNC

Hochpräzise Elektrodenbearbeitung

Präzisionsschleifmaschinen

Erzielen Sie Spiegeloberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,02 μm.

Unterstützte Formtypen:

Formtyp

Vorteil

Heißkanalformen

Minimiert Harzabfall; ideal für PP-Schaumstoffe

Mehrkavitätenformen

Bis zu 32 Kavitäten; maximiert die Produktivität

Zweikomponenten-/Umspritzformen

Für die Integration von Magnetumspritzung

Formen stapeln

Doppelte Produktionsleistung bei gleicher Maschinenfläche

Hochglanz-Spiegelformen

Oberflächenrauheit Ra

2.2 Auswahl des Spritzgussmaterials für PP-Schaumschwimmer

PP-Harzauswahl für Schaumstoffanwendungen:

Harzqualität

Schmelzflussindex (MFI)

Anwendung

Homopolymer PP (z. B. PP-500P)

3–8 g/10 min

Universelle Schwimmer, gute Steifigkeit

Copolymer PP (z. B. PP-K8003)

8–15 g/10 min

Schlagfestigkeit, Betrieb bei niedrigen Temperaturen

Talkumgefülltes PP (10–20 % Talkum)

6–12 g/10 min

Verbesserte Dimensionsstabilität, höherer Elastizitätsmodul

Arten von chemischen Schaumbildnern (CFA):

CFA-Abschluss

Zersetzungstemperatur

Gasausbeute

Azodicarbonamid (ADC)

180–210 °C

180–220 ml/g

Endotherme CFA (z. B. Hydrocerol)

170–260 °C

50–150 ml/g

CFA-Konzentrationsbereich: 0,5–2,5 Gewichtsprozent, abhängig vom angestrebten spezifischen Gewicht.

2.3 Prozessparameter für das Spritzgießen – Optimiert für PP-Schäumen

Basierend auf von Fachkollegen begutachteten Forschungsergebnissen sind die optimalen Parameter für das PP-Schäumen:

Parameter

Empfohlener Bereich

Qualitätsauswirkung

Schmelztemperatur

190–230 °C

Hohe Temperatur = höheres Ausdehnungsverhältnis

Formtemperatur

20–45 °C

Niedrige Temperatur = feinere Zellstruktur

Einspritzgeschwindigkeit

Niedrig bis mittel

Niedrige Geschwindigkeit = höhere Expansion

Haltedruck

Minimal oder Null

Zum Schäumen ist Druckentlastung erforderlich.

Abkühlzeit

3–8 Minuten

Bestimmt die endgültige Schaumstabilität

Gegendruck

50–100 bar

Höherer Gegendruck verbessert die Zellhomogenität

2.4 Auswahlkriterien für Formstahl

Stahlauswahl für die PP-Schaumstoffproduktion in großen Mengen:

Formteil

Empfohlener Stahl

Härte (HRC)

Vorteil

Kern (strukturelle Unterstützung)

H13 / 1.2344 / 8407 / DC53

45–55

Hohe Zähigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

Hohlraum (Schmelzkontakt)

S136 / 4Cr13 / 420SS

48–52

Korrosionsbeständigkeit, Hochglanzpolierbarkeit

Hochglänzende Oberflächen

NAK80 (vorgehärtet) / S136H

38–44

Hervorragende Polierbarkeit, keine Verformung durch Wärmebehandlung

Gleiter und Heber

P20H / NAK55 / DF2

32–42

Verschleißfestigkeit + geringe Reibung

Heißkanalkrümmer

H13 / 1,2344 ESR

45–50

Temperaturstabilität, thermische Gleichmäßigkeit

Auswahlbegründung für PP-Schaumanwendungen:

Lebensdauer von Schimmelpilzen:

Materialart

Schimmelpilzlebensdauer (Aufnahmen)

Unausgefülltes PP

Mehr als 1.000.000 Zyklen

Talkumgefülltes PP (10–20 %)

500.000–800.000 Zyklen

Glasfaserverstärktes PP (GF 20%+)

300.000–500.000 Zyklen

Stahlsortenauswahl je nach Anwendung [13†L7-L18]:

Anwendung

Empfohlener Stahl

Allgemeine PP-Gleitkommazahlen (mittleres Volumen)

P20 / 718H

PP-Schwimmer mit hohem Volumen

H13 / S136 (Hohlraum) + H13/DC53 (Kern)

Hochglanz/hohe Präzision

NAK80 / S136H

2.5 DFM-Bericht (Design for Manufacturability) – Frühzeitige Risikoeliminierung

Bevor die Werkzeugfertigung beginnt, erstellt Ansix Tech einen umfassenden DFM-Bericht, der Folgendes beinhaltet:

Füllanalyse Die Formfüllsimulation (Moldex3D) prognostiziert den Fortschritt der Schmelzfront, identifiziert Lufteinschlüsse und Schweißnähte.

Optimierung der Torplatzierung Positioniert die Gates so, dass eine gleichmäßige Füllung ohne tote Winkel erreicht wird.

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel Gewährleistet einfaches Entformen (mindestens 1,5°–3°)

Optimierung der Wandstärke Verhindert Einfallstellen und Volumenschrumpfung

Zuordnung der Auswerferstifte : Platziert Auswerfer fernab kritischer Dichtflächen

2.6 Intelligente Fertigung – MES-Integration und IoT-fähige Produktion

Funktionen des Manufacturing Execution Systems (MES):

Funktion

Nutzen

Echtzeit-Parameterüberwachung

Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit synchronisiert und aufgezeichnet

Rezeptverwaltung

Genehmigte Prozessparameter dürfen ohne technische Genehmigung nicht geändert werden.

OEE-Tracking (Gesamtanlageneffektivität)

Produktivitätslücken identifizieren

SPC-Warnungen (Statistische Prozesskontrolle)

Sofortige Benachrichtigung über Parameterabweichungen

Digitale Arbeitsanweisungen

Keine Fehlinterpretationen seitens der Bediener

Ergebnis: Vollständige Rückverfolgbarkeit von der Rohmaterialcharge bis zur Endlieferung. Parameterabweichungen lösen automatische Eindämmungsmaßnahmen und eine technische Überprüfung aus.

2.7 Prozessqualitätskontrolle – Von der Probenahme bis zur Stabilität

Ablauf der Qualitätsvalidierung:

T0 / T1 Versuch Erster Probelauf; Sichtprüfung + Maßbericht

T2-Studie Verfeinerung der Prozessparameter; Überprüfung der Koordinatenmessmaschine

T3-Studie Vollständige CPK-Analyse; Validierung vor Produktionsbeginn

Pilotlauf (100–500 Schüsse) : Überprüfung der Prozessstabilität

Massenproduktion Erstmusterprüfung pro Schicht + Stichproben im Produktionsprozess

10.

Prüfgeräte:

Koordinatenmessgeräte (KMG) – 0,002 mm Genauigkeit

Optische Profilprojektoren – 2D-Dimensionsprüfung

Oberflächenrauheitsmessgeräte – Ra-Messung für Dichtflächen

Dichtemesssystem – Wasserverdrängungsverfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichts

Magnetischer Zugkraftprüfer – Gewährleistet eine zuverlässige Aktivierung des Reed-Schalters

2.8 Bereitgestellte Kernkundenwerte

Fähigkeit

Kundenproblem gelöst

Gelieferter Kundennutzen

0,002 mm Formgenauigkeit

Uneinheitliche Bauteilabmessungen beeinflussen den Spalt des Reed-Schalters

Eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm gewährleistet eine zuverlässige magnetische Aktivierung.

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

Hohe Materialkosten; schweres Produkt

16–33 % Kostenreduzierung; leichterer Schwimmer mit schnellerer Reaktion

Eigene Formenkonstruktion und -reparatur

Lange Reparaturzyklen durch externe Werkzeugläden

24-Stunden-Reparaturzeit für Formen; Produktion ohne Unterbrechung

MES-Prozesssperrung

Variationen zwischen einzelnen Chargen

±0,02 mm Dimensionskonsistenz, CPK≥1,33

260 Maschinen in 4 Werken

Risiko von Lieferkettenunterbrechungen

Fähigkeit zur dualen Rohstoffgewinnung; katastrophenresistente Produktion

Lebenslange Schimmelgarantie

Ungeplante Kosten für den Schimmelbeseitigungsersatz

Vorhersehbare langfristige Werkzeugkosten

TEIL 3: WIE ANSIX TECHNISCHE FÄHIGKEITEN IN KUNDENWERT UMWANDELT – DAS FÜNF-SÄULEN-RAHMENWERT

Säule 1: Harte Stromversorgungsinfrastruktur – Kundenvertrauen durch die richtige Ausrüstung gewinnen

Anlagen zur Formenbearbeitung – Präzision als Kundennutzen:

*Unsere 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren erreichen eine Oberflächengenauigkeit von 0,002 mm und gewährleisten so eine glatte und gratfreie Trennlinie Ihres Produkts.*

Spritzgießmaschinenflotte (30–2800 Tonnen Schließkraft):

Abgedeckte Produktgrößen: Von Mikro-Einsatzteilen (2 g) bis hin zu großen Strukturbauteilen (5 kg+)

Elektrische Vollservoantriebe mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 %

Gelieferter Kundennutzen: Jede einzelne Aufnahme in einer Charge von über 500.000 Einheiten ist identisch – keine Maßabweichung.

Prüfgeräte:

CMM (Koordinatenmessmaschine) + Optische Bildgebungssysteme

Jede Form wurde mit einem vollständigen Maßvergleichsbericht geliefert.

Wichtige Abmessungen garantiert bei CPK ≥ 1,33

Gelieferter Kundennutzen: Das Kunden-Qualitätssicherungsteam hat keine zusätzliche Prüfungsbelastung beim Wareneingang – die Daten sind vorzertifiziert.

Säule 2: Kernkompetenzen im Formenbau – in Kundensprache kommuniziert

Dimension

Technischer Ausdruck

Kundennutzen

Schimmelpilzlebensdauer

Formgrundplatte P20; Kern/Hohlraum S136, H13, 2344, NAK80, DC53, 8407; garantierte 500.000 Schüsse für GF-gefülltes PP, 1.000.000 Schüsse für ungefülltes PP

Niedrigere langfristige Werkzeugamortisationskosten pro Teil

Maßgenauigkeit

Standardmäßige Strukturtoleranzen ±0,05 mm; Präzisionsbauteile ±0,005 mm; Materialzertifikate und Wärmebehandlungskurven werden mit jeder Form geliefert

Montagelinienkompatibilität – keine Nachbearbeitung oder Anpassung erforderlich

Formtyp-Fähigkeit

Heißkanalsystem (reduziert Harzabfall), Stapelformen (doppelte Ausstoßmenge), Zweikomponenten-Spritzgießen/Umspritzen, Hochglanzspiegel (Ra

Schnellerer ROI, weniger Ausschuss, überlegene Oberflächenästhetik

Tor-/Laufsystem

Die Formfüllanalyse verhindert Schweißnähte und Lufteinschlüsse vor dem Schneiden von Stahl.

Keine Entgratungsarbeiten nach dem Spritzgießen

Standard-Lieferzeit

Einfache Formen: 10 Tage; mittlere Komplexität: 25–45 Tage; Expressversand möglich

Schnellere Markteinführung ohne Qualitätseinbußen

Säule 3: Prozesskontrolle beim Spritzgießen – Beseitigung von Qualitätsängsten beim Kunden

Was Kunden befürchten: Einfallstellen, Gratbildung, Dimensionsinstabilität, Farbabweichungen zwischen den Chargen.

Ansix-Lösung:

Risiko

Ansix-Minderung

Kundennutzen

Schrumpfungs-/Einsinkmarken

Alle Maschinen sind im MES-Netzwerk verbunden; Parameter (Temperatur, Druck, Drehzahl, Zeit) sind gesperrt – Änderungen sind nur durch einen Techniker autorisiert.

Keine unbefugten Bedienereinstellungen; gleichbleibende Qualität Schicht für Schicht

Dimensionsdrift

Temperaturregelung in der Formzone mit Einzelthermostaten; Temperaturdifferenz zwischen Kern und Kavität ≤ 2 °C; minimierter Verzug

Kundenmontage ohne Sortierung oder Justierung

Oberflächenfehler

Spezifizierte Qualitätsstandards: blasenfreie, transparente Teile; Hochglanz (Ra ≤ 0,2 μm); bedruckbare Oberfläche mit einer Passgenauigkeit von ± 0,1 mm.

Keine Ausschussquote bei der Endmontage durch den Kunden

Spezialmaterialien

Bewährte Eignung für PC/ABS, PC, PPS+40%GF, PEEK, PTFE/PFA, PA6+GF30, PBT, PEI/PPS/LCP, Flüssigsilikonkautschuk (LSR); UL94 V-0-Klassifizierung; UV-Test 3000 Stunden

Keine erneute Materialqualifizierung erforderlich; Einhaltung gesetzlicher Vorschriften garantiert

Säule 4: Umfassender Service – Reduzierung des Aufwands für das Kundenmanagement

Frühe Einbindung des DFM (vor Vertragsabschluss):

Service

Timing

Lieferbar

Machbarkeitsanalyse für Formen

Vor der Auftragserteilung

Vorschlag zur Angussposition, Empfehlungen zum Entformungswinkel, Optimierung der Wandstärke, Markierungszonen für den Auswerferstift

Schimmelpilzversuche & Probenahme:

Bühne

Zweck

Ausgabe

T0–T3-Studien

Iterative Verfeinerung

Muster + Verbesserungsbericht pro Versuch

Schnellwechseleinsatz-Test

Validierung alternativer Entwürfe

24-Stunden-Bearbeitungszeit ohne kompletten Neuschnitt

Pilotvalidierung (vor der Serienproduktion):

Menge

Lieferbar

Entscheidungspunkt

100–500 Schüsse

Ertragsdaten + CPK-Statistiken

Kundenfreigabe vor der vollständigen Produktion

Wartung & Ersatzteile:

Ein Ersatzteilpaket (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Vorbeugende Wartung in Abständen von 200.000 Schuss

Lebenslange Schimmelreparatur zum Selbstkostenpreis

Gelieferter Kundennutzen: Keine ungeplanten Produktionsunterbrechungen; planbare Werkzeugbetriebskosten.

Säule 5: Wettbewerbsdifferenzierung – Direkte Antworten auf branchenübliche Probleme

Kundenbeschwerde

Ansix-Verpflichtung (Real & Erreichbar)

„Die Formen müssen häufig repariert werden; das stört den Produktionsablauf.“

2.000-Schuss-Formalterungstest vor Auslieferung mit Verschleißbericht; 3 Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen normale Verschleißteile).

„Der Spritzgussgrat erfordert ein aufwändiges Nachentgraten.“

0,005 mm Trennlinienpräzision + automatische Spannkraftkompensation begrenzt den Grat auf ≤0,03 mm. Manuelles Entgraten entfällt.

„Die Abmessungen können von Charge zu Charge variieren.“

Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback und kompensieren den Nachdruck automatisch. Temperatur-/Drucksensoren im Formhohlraum ermöglichen ein geschlossenes Regelsystem.

„Die Bearbeitungszeiten für Schimmelreparaturen sind inakzeptabel.“

Eigene Elektrodenbearbeitung + EDM-Werkstatt; Notfallreparaturen (Schweißnahtreparatur + Einsatzwechsel) werden innerhalb von 24 Stunden behoben.

TEIL 4: KUNDENWERT – WAS ANSIX LÖST, WIE RISIKEN REDUZIERT UND KOSTEN EINGESPART WERDEN

4.1 Wie Ansix Kundenprobleme löst

Kundenproblem

Ansix-Lösung

Uneinheitliche magnetische Betätigung aufgrund von Schwankungen der Schwimmerdichte

Kontrolliertes spezifisches Gewicht ±0,02 g/cm³ durch präzise CFA-Dosierung + MuCell®-Prozesskontrolle

Wasseraufnahme durch Schwimmer führt zu Auftriebsverlust

Geschlossenzellige Schaumstruktur + ≤0,1% Wasseraufnahme gemäß DIN EN ISO 62

Magnet löst sich während des Betriebs

Hochfestes Umspritzdesign; Zugkraftprüfung pro Charge

Lange Lieferverzögerungen bei Formen

Schnelle Werkzeugfertigung; T1-Muster innerhalb von 25 Tagen

Uneinheitliche Teilequalität über mehrere Produktionsläufe hinweg

MES-Prozesssperrung + Echtzeit-SPC-Überwachung

Hohe Stückkosten schränken die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt ein

MuCell® reduziert den Harzverbrauch um 16–33 %; Formen mit hoher Kavität

4.2 Wie Ansix die Qualitätsvalidierung sicherstellt

Vollständiger Qualitätsmanagement-Lebenszyklus:

Bühne

Qualitätsaktivität

Design

DFM-Bericht + Formfüllanalyse (Moldex3D)

Formenbau

CMM-Vollmaßprüfung in mehreren Stufen

Formvalidierung

T0, T1, T2, T3-Schrittversuche

Prozessvalidierung

Pilotstudie (100–500 Schüsse) – CPK ≥ 1,33-Verifizierung

Massenproduktion

Erstmusterprüfung pro Schicht; Stichprobenentnahme während des Produktionsprozesses alle 100 Schüsse

Endabnahme

100% Sichtprüfung + chargenspezifische Dimensionsprüfung

4.3 Wie Ansix die Kosten für Kunden senkt

Kostentreiber

Kostenreduzierungsmethode

Geschätzte Einsparung

Rohmaterial (Harz)

MuCell®-Mikrozellschaum reduziert den Harzverbrauch

16–33 % niedrigere Materialkosten

Werkzeugamortisation

Langlebige Formen (500.000–1 Million Schüsse) verteilen die Kosten auf mehr Teile

40–50 % niedrigere Werkzeugkosten pro Teil

Sekundäre Operationen

Blitzkontrolle verhindert Entgraten; hohe Oberflächengüte macht Polieren überflüssig

10–15% Reduzierung der Arbeitskosten

Ausschuss/Nacharbeit

MES-Prozesssteuerung + CPK ≥ 1,33 minimiert Ausschuss

Ausschussquote

Logistikkosten

Die Fertigung an mehreren Standorten (China + Vietnam) optimiert die Transportwege.

10–20 % Frachtkostenreduzierung

Energieverbrauch

MuCell® benötigt einen geringeren Injektionsdruck → reduzierter Energieverbrauch

15–20 % Energieeinsparung

Montagearbeiten

Eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm macht das Sortieren/Modifizieren der Teile überflüssig.

8–12 % Effizienzsteigerung bei der Montage

4.4 Wie Ansix die Kapazität erhöht und die Lieferung garantiert

Kapazitätshebel

Verfahren

260 Spritzgießmaschinen (30–2800 Tonnen)

Skalierbare Kapazität für Programme mit hohem Volumen

Vier Produktionsstandorte (China + Vietnam)

Geografische Redundanz; katastrophenresistente Versorgung

24/7 automatisierte Formzellen

Unbeaufsichtigte Produktion für kontinuierliche Leistung

SMED-Methode (Single Minute Exchange of Die)

≤15 Minuten Formwechsel; minimiert Ausfallzeiten

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S)

Zykluszeitoptimierung; Abfallreduzierung

Standardlieferzeiten:

Auftragsart

Lieferzeit

Formenbau (Standardkomplexität)

25–45 Tage

Formenherstellung (beschleunigt)

15–20 Tage

Musterlieferung (T1)

25 Tage ab DFM-Genehmigung

Serienproduktion (nach Formvalidierung)

2–4 Wochen

TEIL 5: UMFASSENDE PROZESSÜBERSICHT – PROJEKT MIT MAGNETSCHALTER FÜR LUFTBEFEUCHTER UND PP-SCHAUMFLOAT

5.1 Projektinitiierung und Definition der Kundenanforderungen

Ansix Tech arbeitet direkt mit den Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Folgendes zu definieren:

Schwimmerabmessungen, Toleranzanforderungen, Oberflächenbeschaffenheitsspezifikationen

Magnetmaterial (Ferrit vs. Neodym) und magnetische Anziehungskraft (0,5–2,5 kg)

Zielspezifisches Gewicht basierend auf dem erforderlichen Auftrieb

Betriebstemperaturbereich, Chemikalienbelastung, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (RoHS, REACH, FDA)

5.2 Materialauswahl und Rohmaterialeigenschaften

PP-Materialoptionen:

Material

Wichtigste Eigenschaften

PP Homopolymer

Hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität

PP-Copolymer

Bessere Schlagfestigkeit, besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen

PP + Talkum (10–20 %)

Erhöhter Elastizitätsmodul, geringere Schrumpfung, höhere Dichte

PP + GF (10–30 %)

Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit

Magnetmaterialoptionen:

Magnettyp

Oberflächenbehandlung

Ferrit (Keramik)

Vernickelt; gute Korrosionsbeständigkeit; kostengünstig

Neodym (NdFeB)

Dreifach-Ni-Cu-Ni-Beschichtung; höchste magnetische Stärke

Chemisches Treibmittel (CFA) – Materialspezifikationen:

Parameter

Wert

Zersetzungstemperatur

180–220 °C

Gasausbeute (N₂ + CO₂)

180–220 ml/g

Harzkompatibilität

PP, PE, PS, ABS

Regulierungsstatus

Für Lebensmittelkontakt zugelassen gemäß EU 10/2011

5.3 DFM (Design for Manufacturability) & Mold Flow Analyse

Ansix Engineering führt mithilfe der Software Moldex3D oder Moldflow folgende Arbeiten durch:

Füllanalyse : Prognostiziert die Strömungsfront, überprüft die vollständige Kavitätsfüllung ohne unvollständige Füllung

Schweißnahtvorhersage : Identifiziert Schweißnahtpositionen; modifiziert die Angussanordnung, um sie von kritischen Dichtflächen zu entfernen.

Luftfallenerkennung Optimiert die Positionierung der Belüftungsöffnungen, um Brandflecken zu vermeiden

Volumenschrumpfung Berechnet das Risiko von Einfallstellen; schlägt zusätzliche Rippen/Verstärkungen oder Wandstärkenänderungen vor

Kühlungsanalyse Entwirft konturnahe Kühlkanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

Inhalte des DFM-Berichts:

Abschnitt

Abdeckung

Lage der Trennlinie

Definiert die Formteilung für ein optimales Oberflächenbild

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel

Mindestens 1,5° für Funktionsflächen; 3° für unkritische Bereiche

Optimierung der Wandstärke

Gleichmäßige Dicke ±0,10 mm zur Minimierung von Einfallstellen

Torart und Lage

Punkt-, Fächer-, U-Boot- oder Kantentore

Positionierung des Auswerferstifts

Karte der Auswerferstiftposition und potenzieller Zeugenmarkierungen

Magnetische Haltefunktionen

Hinterschnitte / Umspritzungsgeometrie zur Verhinderung des Herausziehens

5.4 Prioritäten bei der Formenkonstruktion

Wichtige Überlegungen für das Floatforming von PP-Schaum in großen Stückzahlen:

Formmerkmal

Designpriorität

Kavitätenlayout

Ausgewogene Schienenlängen; gleichmäßige Füllung aller Kavitäten

Kühlsystem

Konturangepasste Kanäle; separate Kühlkreisläufe für Hohlraum/Kern

Entlüftung

Tiefe Entlüftungskanäle (0,02–0,05 mm) an den letzten Füllpunkten

Tor-Design

Großer Schieberquerschnitt zur Aufnahme der Schaumausdehnung; Schieber für Heißkanalsysteme

Auswurfsystem

Mehrere gleichmäßig verteilte Auswerferstifte verhindern Bauteilverformungen.

5.5 Ablauf des Formenherstellungsprozesses

Schritt 1 – CAD-zu-CAM-Planung:

Die Konstruktion des Werkzeugs (CAD) wurde in ein CNC-Bearbeitungsprogramm (CAM) mit Werkzeugwegoptimierung umgewandelt.

Schritt 2 – Schrupp- und Fertigbearbeitung per CNC:

Eine 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine erzielt die Ausgangsgeometrie; durch Schlichtbearbeitung wird ein Endmaß von 0,005 mm erreicht.

Schritt 3 – EDM (Funkenerosion):

Für komplexe Hohlraumdetails, Hinterschneidungen und scharfe Innenecken, die mit CNC nicht zugänglich sind.

Schritt 4 – Drahterodieren:

Für Auswerferstiftlöcher, Mikrostrukturen und Durchgangsschlitze; erreicht eine Präzision von 0,03 mm.

Schritt 5 – Manuelle Endbearbeitung und Politur:

Standardfinish: 400er Körnung → Endpolitur Ra ≤ 0,4 μm

Hochglanzfinish: Ra ≤ 0,05 μm Spiegeloberfläche

Hochglanzbauteile verwenden NAK80 oder S136 für überlegene Polierbarkeit

Schritt 6 – Wärmebehandlung (falls angegeben):

S136: Vakuumhärten auf HRC 48–52 + Anlassen

H13: Härten auf HRC 45–55 + doppeltes Anlassen

NAK80: Vorgehärtet (keine Wärmebehandlung erforderlich)

Schritt 7 – Endmontage & Prüfung:

Formbaugruppe einschließlich Auswerfersystem, Kühlleitungen und Schiebermechanismen

Trockenlauftest zur Überprüfung aller beweglichen Komponenten

24-Stunden-Dichtheitsprüfung der Kühlkanäle (15 bar Wasserdruck)

5.6 Werkzeugkühlsystem / Wasserkreisläufe / Angusskanäle / Anguss / Auswerfer – Ausgelegt für die Serienfertigung

Kühlsystem (Wasserkreisläufe):

Getrennte Kreisläufe für Hohlraum und Kern mit unabhängiger Thermostat-Temperaturregelung

Konforme Kühlkanäle folgen der Bauteilgeometrie (3D-gedruckte Sandkerne oder tiefgebohrte, gebogene Kanäle).

Für maximale Wärmeübertragung wurde eine turbulente Strömung (Wassergeschwindigkeit ≥ 1,5 m/s) sichergestellt.

Ziel-Temperaturunterschied zwischen Hohlraum und Kern ≤ 2°C (verhindert Verformung)

Läufersystem:

Läufertyp

Anwendung

Kaltläufer

Einfacher, kostengünstigerer Werkzeugeinsatz – geeignet für die erste Validierung

Schnellläufer

Minimiert Harzabfall; ideal für die Massenproduktion von PP-Schaum

Toranlage:

Torart

Am besten geeignet für

Punktgenaues Tor

Kleine bis mittlere Schwimmer; automatische Entkopplung

Fan-Gate

Breite Teile, die eine gleichmäßige Füllung erfordern

U-Boot-Tor

Automatische Toröffnung mit kosmetischer Torzeuganzeige

Ventilschieber

Heißkanalsysteme; keine Angussreste

Auswurfsystem:

Auswerferstifte sind in neutraler Position angeordnet, um eine Teileverformung zu verhindern.

Automatische Teileentnahme mittels Roboter-Pick-and-Place

Integrierte Luftstrahlausstoßvorrichtung für klebrige Schaumstoffe

5.7 Validierung des PP-Schaumstoff-Schwimmkörpers und Schwierigkeiten beim Spritzgießen

Herausforderung

Lösung

Inkonsistente Zellgrößenverteilung

Präzise CFA-Dosierung ±0,05 % durch gravimetrische Mischung; SCF-Durchflusskontrolle

Oberflächenwirbel

Optimierte Einspritzgeschwindigkeit + Gasgegendruck

Einfallstellen an dicken Abschnitten

Reduzierter Haltedruck + verlängerte Kühlung

Magnetverschiebung beim Umspritzen

Magnetische Vorpositionierungsvorrichtung; kontrollierte Einspritzgeschwindigkeit

Verformung aufgrund ungleichmäßiger Kühlung

Konforme Kühlkanäle + Formtemperaturzonensteuerung

5.8 Optimierung des Spritzgießprozesses (Effizienz + Kostenkontrolle)

Optimierungsansätze:

Zykluszeitverkürzung : Optimierung der Abkühlzeit auf ein Minimum ohne Beeinträchtigung der Dimensionsstabilität.

Kavitationszunahme Skalierung von 8→16→32 Hohlräumen mit zunehmendem Volumen

Automatisierte Sekundäroperationen : In-Mold-Etikettierung, robotergestütztes Trimmen

Regelungstechnik : Drucksensoren im Hohlraum passen die Haltekraft automatisch an

Materialrückgewinnung : Läufermahlgut wird mit einer Konzentration von ≤15 % wieder zugeführt

10.

5.9 Qualitätskontrolle und -sicherung

Wareneingangskontrolle:

PP-Harz-MFI-Verifizierung

CFA-Zersetzungstemperaturprüfung

Magnetabmessung und Magnetflussprüfung

Prozessbegleitende Qualitätskontrolle (Formgebung):

Überwachung des Schrotgewichts (Toleranz ±0,5 %)

Dimensionsbasierte Abtastung alle 100 Aufnahmen

Sichtprüfung auf Mängel (Einfallstellen, Grat, Brandspuren)

Dichtemessung (Wasserverdrängung – Zielwert ±0,02 g/cm³)

Prüfung der magnetischen Zugkraft (Zielwert ±5 % des Sollwerts)

Abschließende Qualitätskontrolle:

CMM-Verifizierung des AQL-Stichprobenplans

100% automatisierte Sichtprüfung für kritische Abmessungen

Funktionstest (Auftrieb + magnetische Aktivierung)

Verpackung in ESD-sichere oder Standardversandkartons

5.10 Verpackung & Schnelle Lieferung

Verpackungsmethoden:

Produkttyp

Verpackung

Großverpackung

Antistatische Beutel + Wellpappkartons

Schalverpackung

Kundenspezifische, tiefgezogene Trays für automatisierte Montagelinien

Bauteilkennzeichnung

Lasergravur von Chargencode und Datum zur Rückverfolgbarkeit

Lieferlogistik:

Internationaler Tür-zu-Tür-Versand (Luftfracht: 5–7 Tage; Seefracht: 25–35 Tage)

Incoterms: FOB Shenzhen/Ho Chi Minh; EXW; CIF

Lagerpuffer: 500.000 Einheiten werden in den Distributionszentren vorgehalten.

5.11 Branchenerfahrung von Ansix Tech – Zuverlässigkeit und Kundennutzen

Mehr als 28 Jahre Fertigungsexzellenz:

Gegründet 1996

4 globale Standorte (China + Vietnam)

260 Spritzgießmaschinen

Mehr als 1.200 Mitarbeiter

200.000 m² Gesamtgeschossfläche

Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, ISO 13485, ISO 14001, ISO 8 Reinraum + GMP

Bediente Kundenbranchen:

Haushaltsgeräte (Luftbefeuchter, Wasserfilter, Kaffeemaschinen)

Automobilindustrie (Flüssigkeitsstandsensoren, Schwimmer im Kraftstofftank)

Medizinische Geräte (Komponenten zur Flüssigkeitsstandmessung)

Industrieanlagen (Tankfüllstandsüberwachung, chemische Verarbeitung)

Erfolgsbilanz: Jährlich über 500 erfolgreiche Formenbauprojekte; mehr als 50 Millionen produzierte und ausgelieferte Schwimmkörper aus PP-Schaum.

5.12 Strategie zur kritischen Kostenreduzierung – Mehrdimensionale Optimierung

Materialkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

16–33% Harzreduktion

Wiedereinführung des Läufermahlens

5–10 % Materialeinsparung

Gewichtsreduzierung durch Schaumstoffstruktur

Bis zu 50 % Gewichtsreduzierung der Bauteile

Prozesskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Formen mit hoher Kavitätenzahl (8→32 Kavitäten)

60–75 % Reduzierung der Arbeitskosten im Formgebungsprozess pro Teil

Automatisierte Teileentnahme

40 % Reduzierung der Bedienerzeit pro Schicht

Lean SMED-Modelländerung

50–70 % Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten zwischen den Aufträgen

Werkzeugkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Standardisiertes Basisdesign

20–30 % niedrigere Kosten für die Formenbeschaffung

Austauschbare Kern-/Hohlraumeinsätze

50 % geringere Kosten für zukünftige Produktvarianten

P20 Basis + S136 Einsätze

Optimiertes Kosten-Lebensdauer-Verhältnis

Qualitätskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Drucksensoren im Hohlraum

Reduzierung des Ausschusses von 5 % auf ≤2 %

MES Echtzeit-SPC

Keine Auslieferung fehlerhafter Produkte (100%ige Prozesskontrolle)

Proemptive DFM-Analyse

Eliminiert 90 % der Konstruktionsänderungen nach der Werkzeugherstellung.

ABSCHLUSS

Kundeneinladung:

PRODUKTEINFÜHRUNG, HERSTELLUNGSPROZESS, LIEFEREFFIZIENZ, QUALITÄTSSICHERUNG, KOSTENKONTROLLE & KUNDENDIENST

1.1 Produkteinführung – Luftbefeuchter-Magnetschalter mit PP-Schaumstoffschwimmer

Wichtigste Produktmerkmale:

Parameter

Wert / Bereich

Material

Polypropylen (PP)-Schaum, geschlossenzellige Struktur

Magnettyp

Ringmagnet, Neodym (NdFeB) oder Ferrit, umspritzt

Spezifisches Gewicht (Dichte)

0,60 – 0,85 g/cm³ (anpassbar nach Kundenwunsch)

Betriebstemperatur

-10 °C bis +80 °C

Wasseraufnahme

≤ 0,1 % (DIN EN ISO 62)

Chemische Beständigkeit

Beständig gegen Basen, Säuren und chemische Lösungsmittel

Einhaltung

RoHS-, REACH- und FDA-konforme lebensmittelkonforme Materialien verfügbar

Haltbarkeit

>1 Million Betätigungszyklen

Magnetische Anziehungskraft

Anpassbar (0,5–2,5 kg Bereich)

1.2 MuCell Mikrozelluläre Schäumtechnologie & PP-Schaum-Schwimmdichte

Was ist MuCell® Mikrozellulärer Schaum?

Vorteile des MuCell®-Verfahrens:

Attribut

Beschreibung

Zelldurchmesser

Zelldichte

~8–9 Millionen Zellen/cm³

Dichtereduzierung

Bis zu 16–33 % Reduzierung gegenüber festem Material

Zykluszeitverkürzung

15–30 % kürzer aufgrund geringerer thermischer Masse

Materialeinsparungen

10–20 % weniger Polymerharz pro Teil

Dichtedaten für PP-Schaum (Forschungsreferenz):

Forschungsarbeiten zur Zellcharakterisierung von PP-Schaum zeigen folgende Dichtebereiche:

PP-Schaumstoff

Schaumdichte (kg/m³)

Äquivalent (g/cm³)

Ungefüllter PP-Schaum

346 – 236

0,346 – 0,236

PP-MMT-Verbundschaum

256 – 176

0,256 – 0,176

PP-CNF-Verbundschaum

265 – 290

0,265 – 0,290

Datenquelle: Hindawi Tabelle – Zelluläre Charakterisierung von ungefüllten PP-, PP-MMT- und PP-CNF-Schäumen [9†L5-L20]

Ansix Tech Produktionsdichtebereiche (vom Kunden wählbar):

Dichtebereich

Typische Anwendung

0,60 – 0,65 g/cm³

Schwimmkörper mit hohem Auftrieb und niedrigem Profil

0,66 – 0,75 g/cm³

Standard-Industrieschwimmer

0,76 – 0,85 g/cm³

Hochbelastbare, robuste Anwendungen

1.3 Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der PP-Schaumstoffschwimmer bei Ansix Tech folgt einem vollständig integrierten Arbeitsablauf:

Schritt 1 – Rohstoffvorbereitung & Compoundierung:

Schritt 2 – Umspritzverfahren:

Das geschmolzene PP, das das Treibmittel enthält, wird unter kontrollierten Parametern in den Formhohlraum eingespritzt:

Schmelztemperatur: 220 °C (für teilkristallines PP)

Formtemperatur: 20–40 °C

Einspritzgeschwindigkeit: Optimiert zur Maximierung des Expansionsverhältnisses

Gasgegendruck: 0,5 MPa

Schritt 3 – Mikrozelluläres Schäumen (In-Mold-Expansion):

Schritt 4 – Kühlung & Auswurf:

Schritt 5 – Montage & Test:

1.4 Qualitätssicherungssystem

Ansix Tech unterhält ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem mit internationalen Zertifizierungen:

Zertifizierung

Umfang

ISO 9001:2015

Qualitätsmanagementsystem

IATF 16949

Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

ISO 13485:2016

Qualitätsmanagement für Medizinprodukte

ISO 14001

Umweltmanagement

Reinraum ISO 8 + GMP

Produktion in medizinischer Qualität

Prozessqualitätskontrollmaßnahmen:

CMM (Koordinatenmessmaschine) zur Dimensionsprüfung

Optisches Bildgebungssystem zur Inspektion von Oberflächenfehlern

Die CPK-Analyse gewährleistet die Einhaltung der Schlüsselparameter CPK ≥ 1,33

Erststückprüfung vor der Serienproduktion

Prozessbeprobung in festgelegten Frequenzintervallen

Drehmomentprüfung der Magnethaltekraft

Dichtemessung (Wasserverdrängungsmethode)

1.5 Liefereffizienz und Kapazität

Produktionskapazität:

Metrisch

Fähigkeit

Komplette Spritzgießmaschinen

260 Einheiten

Klemmkraftbereich

30 – 2800 Tonnen

Jährliche Produktionskapazität

Mehr als 500 Millionen Teile

Kurze Werkzeuglieferzeit

25–45 Tage für Schimmelpilze mittlerer Komplexität

T1 (erster Versuch) Probenlieferung

25 Tage nach DFM-Genehmigung

Vorlaufzeit für die Massenproduktion

2–4 Wochen nach der Schimmelvalidierung

Just-in-Time (JIT)-Logistik:

Ansix Tech betreibt ein verteiltes Fertigungsnetzwerk (China + Vietnam), das ein agiles Lieferkettenmanagement und ein reduziertes Logistikrisiko ermöglicht.

1.6 Wettbewerbsfähige Kostenkontrollstrategie

Kostenkontrolltreiber

Verfahren

Vertikale Integration

Formenbau, Formenherstellung, Spritzguss, Montage – alles im eigenen Haus

MuCell® Leichtbau

16–33 % Materialeinsparung pro Teil

Hochkavitäten-Formkonstruktion

Bis zu 32 Kavitäten reduzieren die Formkosten pro Teil

Automatisierte Produktionszellen

Der unbeaufsichtigte 24/7-Betrieb reduziert die Arbeitskosten pro Einheit.

Großeinkauf von Harz

Vorteile globaler Beschaffungsskalen

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S + SMED)

Zykluszeitverkürzung, Reduzierung der Ausschussquoten (Ziel: ≤2 % Ausschuss)

1.7 Kundendienst und Garantie

Schimmelgarantie:

12 Monate umfassende Garantie auf Produktionsformen

Lebenslange Garantie auf die Formstruktur gegen Herstellungsfehler

Jährliche vorbeugende Wartung zum Selbstkostenpreis

Ein Ersatzteilset (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Technische Unterstützung:

24-Stunden-Reaktion auf Kundendienstanfragen

Inbetriebnahme der Form vor Ort und Schulung des Bedieners

Technischer Support 7 Tage die Woche per Videoferninspektion

Werkzeugüberholung und -modifikationen zum Kostenaufschlag

TEIL 2: FORMENBAU & AUSWAHL VON SPRITZGUSSMATERIALIEN, INTELLIGENTE FERTIGUNG, PROZESSQUALITÄT – KERNWERTSAHL

2.1 Formenbaukapazitäten – Die Grundlage für Qualität

Ansix Tech kombiniert fortschrittliche Werkzeugmaschinen mit präziser Handwerkskunst, um Formen zu liefern, die selbst den anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht werden.

Geräteinventar:

Ausrüstungskategorie

Spezifikationen

5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Zentren

Erzielen Sie eine Oberflächenpräzision von 0,002 mm.

Drahterodieren (langsame Geschwindigkeit)

Ermöglicht die Fertigung von 0,03 mm Mikrobohrungen und schmalen Schlitzen und verhindert Verzerrungen bei dünnen Wänden.

EDM (Senkerodieren) mit CNC

Hochpräzise Elektrodenbearbeitung

Präzisionsschleifmaschinen

Erzielen Sie Spiegeloberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,02 μm.

Unterstützte Formtypen:

Formtyp

Vorteil

Heißkanalformen

Minimiert Harzabfall; ideal für PP-Schaumstoffe

Mehrkavitätenformen

Bis zu 32 Kavitäten; maximiert die Produktivität

Zweikomponenten-/Umspritzformen

Für die Integration von Magnetumspritzung

Formen stapeln

Doppelte Produktionsleistung bei gleicher Maschinenfläche

Hochglanz-Spiegelformen

Oberflächenrauheit Ra

2.2 Auswahl des Spritzgussmaterials für PP-Schaumschwimmer

PP-Harzauswahl für Schaumstoffanwendungen:

Harzqualität

Schmelzflussindex (MFI)

Anwendung

Homopolymer PP (z. B. PP-500P)

3–8 g/10 min

Universelle Schwimmer, gute Steifigkeit

Copolymer PP (z. B. PP-K8003)

8–15 g/10 min

Schlagfestigkeit, Betrieb bei niedrigen Temperaturen

Talkumgefülltes PP (10–20 % Talkum)

6–12 g/10 min

Verbesserte Dimensionsstabilität, höherer Elastizitätsmodul

Arten von chemischen Schaumbildnern (CFA):

CFA-Abschluss

Zersetzungstemperatur

Gasausbeute

Azodicarbonamid (ADC)

180–210 °C

180–220 ml/g

Endotherme CFA (z. B. Hydrocerol)

170–260 °C

50–150 ml/g

CFA-Konzentrationsbereich: 0,5–2,5 Gewichtsprozent, abhängig vom angestrebten spezifischen Gewicht.

2.3 Prozessparameter für das Spritzgießen – Optimiert für PP-Schäumen

Basierend auf von Fachkollegen begutachteten Forschungsergebnissen sind die optimalen Parameter für das PP-Schäumen:

Parameter

Empfohlener Bereich

Qualitätsauswirkung

Schmelztemperatur

190–230 °C

Hohe Temperatur = höheres Ausdehnungsverhältnis

Formtemperatur

20–45 °C

Niedrige Temperatur = feinere Zellstruktur

Einspritzgeschwindigkeit

Niedrig bis mittel

Niedrige Geschwindigkeit = höhere Expansion

Haltedruck

Minimal oder Null

Zum Schäumen ist Druckentlastung erforderlich.

Abkühlzeit

3–8 Minuten

Bestimmt die endgültige Schaumstabilität

Gegendruck

50–100 bar

Höherer Gegendruck verbessert die Zellhomogenität

2.4 Auswahlkriterien für Formstahl

Stahlauswahl für die PP-Schaumstoffproduktion in großen Mengen:

Formteil

Empfohlener Stahl

Härte (HRC)

Vorteil

Kern (strukturelle Unterstützung)

H13 / 1.2344 / 8407 / DC53

45–55

Hohe Zähigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

Hohlraum (Schmelzkontakt)

S136 / 4Cr13 / 420SS

48–52

Korrosionsbeständigkeit, Hochglanzpolierbarkeit

Hochglänzende Oberflächen

NAK80 (vorgehärtet) / S136H

38–44

Hervorragende Polierbarkeit, keine Verformung durch Wärmebehandlung

Gleiter und Heber

P20H / NAK55 / DF2

32–42

Verschleißfestigkeit + geringe Reibung

Heißkanalkrümmer

H13 / 1,2344 ESR

45–50

Temperaturstabilität, thermische Gleichmäßigkeit

Auswahlbegründung für PP-Schaumanwendungen:

Lebensdauer von Schimmelpilzen:

Materialart

Schimmelpilzlebensdauer (Aufnahmen)

Unausgefülltes PP

Mehr als 1.000.000 Zyklen

Talkumgefülltes PP (10–20 %)

500.000–800.000 Zyklen

Glasfaserverstärktes PP (GF 20%+)

300.000–500.000 Zyklen

Stahlsortenauswahl je nach Anwendung [13†L7-L18]:

Anwendung

Empfohlener Stahl

Allgemeine PP-Gleitkommazahlen (mittleres Volumen)

P20 / 718H

PP-Schwimmer mit hohem Volumen

H13 / S136 (Hohlraum) + H13/DC53 (Kern)

Hochglanz/hohe Präzision

NAK80 / S136H

2.5 DFM-Bericht (Design for Manufacturability) – Frühzeitige Risikoeliminierung

Bevor die Werkzeugfertigung beginnt, erstellt Ansix Tech einen umfassenden DFM-Bericht, der Folgendes beinhaltet:

Füllanalyse Die Formfüllsimulation (Moldex3D) prognostiziert den Fortschritt der Schmelzfront, identifiziert Lufteinschlüsse und Schweißnähte.

Optimierung der Torplatzierung Positioniert die Gates so, dass eine gleichmäßige Füllung ohne tote Winkel erreicht wird.

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel Gewährleistet einfaches Entformen (mindestens 1,5°–3°)

Optimierung der Wandstärke Verhindert Einfallstellen und Volumenschrumpfung

Zuordnung der Auswerferstifte : Platziert Auswerfer fernab kritischer Dichtflächen

2.6 Intelligente Fertigung – MES-Integration und IoT-fähige Produktion

Funktionen des Manufacturing Execution Systems (MES):

Funktion

Nutzen

Echtzeit-Parameterüberwachung

Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit synchronisiert und aufgezeichnet

Rezeptverwaltung

Genehmigte Prozessparameter dürfen ohne technische Genehmigung nicht geändert werden.

OEE-Tracking (Gesamtanlageneffektivität)

Produktivitätslücken identifizieren

SPC-Warnungen (Statistische Prozesskontrolle)

Sofortige Benachrichtigung über Parameterabweichungen

Digitale Arbeitsanweisungen

Keine Fehlinterpretationen seitens der Bediener

Ergebnis: Vollständige Rückverfolgbarkeit von der Rohmaterialcharge bis zur Endlieferung. Parameterabweichungen lösen automatische Eindämmungsmaßnahmen und eine technische Überprüfung aus.

2.7 Prozessqualitätskontrolle – Von der Probenahme bis zur Stabilität

Ablauf der Qualitätsvalidierung:

T0 / T1 Versuch Erster Probelauf; Sichtprüfung + Maßbericht

T2-Studie Verfeinerung der Prozessparameter; Überprüfung der Koordinatenmessmaschine

T3-Studie Vollständige CPK-Analyse; Validierung vor Produktionsbeginn

Pilotlauf (100–500 Schüsse) : Überprüfung der Prozessstabilität

Massenproduktion Erstmusterprüfung pro Schicht + Stichproben im Produktionsprozess

10.

Prüfgeräte:

Koordinatenmessgeräte (KMG) – 0,002 mm Genauigkeit

Optische Profilprojektoren – 2D-Dimensionsprüfung

Oberflächenrauheitsmessgeräte – Ra-Messung für Dichtflächen

Dichtemesssystem – Wasserverdrängungsverfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichts

Magnetischer Zugkraftprüfer – Gewährleistet eine zuverlässige Aktivierung des Reed-Schalters

2.8 Bereitgestellte Kernkundenwerte

Fähigkeit

Kundenproblem gelöst

Gelieferter Kundennutzen

0,002 mm Formgenauigkeit

Uneinheitliche Bauteilabmessungen beeinflussen den Spalt des Reed-Schalters

Eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm gewährleistet eine zuverlässige magnetische Aktivierung.

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

Hohe Materialkosten; schweres Produkt

16–33 % Kostenreduzierung; leichterer Schwimmer mit schnellerer Reaktion

Eigene Formenkonstruktion und -reparatur

Lange Reparaturzyklen durch externe Werkzeugläden

24-Stunden-Reparaturzeit für Formen; Produktion ohne Unterbrechung

MES-Prozesssperrung

Variationen zwischen einzelnen Chargen

±0,02 mm Dimensionskonsistenz, CPK≥1,33

260 Maschinen in 4 Werken

Risiko von Lieferkettenunterbrechungen

Fähigkeit zur dualen Rohstoffgewinnung; katastrophenresistente Produktion

Lebenslange Schimmelgarantie

Ungeplante Kosten für den Schimmelbeseitigungsersatz

Vorhersehbare langfristige Werkzeugkosten

TEIL 3: WIE ANSIX TECHNISCHE FÄHIGKEITEN IN KUNDENWERT UMWANDELT – DAS FÜNF-SÄULEN-RAHMENWERT

Säule 1: Harte Stromversorgungsinfrastruktur – Kundenvertrauen durch die richtige Ausrüstung gewinnen

Anlagen zur Formenbearbeitung – Präzision als Kundennutzen:

*Unsere 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren erreichen eine Oberflächengenauigkeit von 0,002 mm und gewährleisten so eine glatte und gratfreie Trennlinie Ihres Produkts.*

Spritzgießmaschinenflotte (30–2800 Tonnen Schließkraft):

Abgedeckte Produktgrößen: Von Mikro-Einsatzteilen (2 g) bis hin zu großen Strukturbauteilen (5 kg+)

Elektrische Vollservoantriebe mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 %

Gelieferter Kundennutzen: Jede einzelne Aufnahme in einer Charge von über 500.000 Einheiten ist identisch – keine Maßabweichung.

Prüfgeräte:

CMM (Koordinatenmessmaschine) + Optische Bildgebungssysteme

Jede Form wurde mit einem vollständigen Maßvergleichsbericht geliefert.

Wichtige Abmessungen garantiert bei CPK ≥ 1,33

Gelieferter Kundennutzen: Das Kunden-Qualitätssicherungsteam hat keine zusätzliche Prüfungsbelastung beim Wareneingang – die Daten sind vorzertifiziert.

Säule 2: Kernkompetenzen im Formenbau – in Kundensprache kommuniziert

Dimension

Technischer Ausdruck

Kundennutzen

Schimmelpilzlebensdauer

Formgrundplatte P20; Kern/Hohlraum S136, H13, 2344, NAK80, DC53, 8407; garantierte 500.000 Schüsse für GF-gefülltes PP, 1.000.000 Schüsse für ungefülltes PP

Niedrigere langfristige Werkzeugamortisationskosten pro Teil

Maßgenauigkeit

Standardmäßige Strukturtoleranzen ±0,05 mm; Präzisionsbauteile ±0,005 mm; Materialzertifikate und Wärmebehandlungskurven werden mit jeder Form geliefert

Montagelinienkompatibilität – keine Nachbearbeitung oder Anpassung erforderlich

Formtyp-Fähigkeit

Heißkanalsystem (reduziert Harzabfall), Stapelformen (doppelte Ausstoßmenge), Zweikomponenten-Spritzgießen/Umspritzen, Hochglanzspiegel (Ra

Schnellerer ROI, weniger Ausschuss, überlegene Oberflächenästhetik

Tor-/Laufsystem

Die Formfüllanalyse verhindert Schweißnähte und Lufteinschlüsse vor dem Schneiden von Stahl.

Keine Entgratungsarbeiten nach dem Spritzgießen

Standard-Lieferzeit

Einfache Formen: 10 Tage; mittlere Komplexität: 25–45 Tage; Expressversand möglich

Schnellere Markteinführung ohne Qualitätseinbußen

Säule 3: Prozesskontrolle beim Spritzgießen – Beseitigung von Qualitätsängsten beim Kunden

Was Kunden befürchten: Einfallstellen, Gratbildung, Dimensionsinstabilität, Farbabweichungen zwischen den Chargen.

Ansix-Lösung:

Risiko

Ansix-Minderung

Kundennutzen

Schrumpfungs-/Einsinkmarken

Alle Maschinen sind im MES-Netzwerk verbunden; Parameter (Temperatur, Druck, Drehzahl, Zeit) sind gesperrt – Änderungen sind nur durch einen Techniker autorisiert.

Keine unbefugten Bedienereinstellungen; gleichbleibende Qualität Schicht für Schicht

Dimensionsdrift

Temperaturregelung in der Formzone mit Einzelthermostaten; Temperaturdifferenz zwischen Kern und Kavität ≤ 2 °C; minimierter Verzug

Kundenmontage ohne Sortierung oder Justierung

Oberflächenfehler

Spezifizierte Qualitätsstandards: blasenfreie, transparente Teile; Hochglanz (Ra ≤ 0,2 μm); bedruckbare Oberfläche mit einer Passgenauigkeit von ± 0,1 mm.

Keine Ausschussquote bei der Endmontage durch den Kunden

Spezialmaterialien

Bewährte Eignung für PC/ABS, PC, PPS+40%GF, PEEK, PTFE/PFA, PA6+GF30, PBT, PEI/PPS/LCP, Flüssigsilikonkautschuk (LSR); UL94 V-0-Klassifizierung; UV-Test 3000 Stunden

Keine erneute Materialqualifizierung erforderlich; Einhaltung gesetzlicher Vorschriften garantiert

Säule 4: Umfassender Service – Reduzierung des Aufwands für das Kundenmanagement

Frühe Einbindung des DFM (vor Vertragsabschluss):

Service

Timing

Lieferbar

Machbarkeitsanalyse für Formen

Vor der Auftragserteilung

Vorschlag zur Angussposition, Empfehlungen zum Entformungswinkel, Optimierung der Wandstärke, Markierungszonen für den Auswerferstift

Schimmelpilzversuche & Probenahme:

Bühne

Zweck

Ausgabe

T0–T3-Studien

Iterative Verfeinerung

Muster + Verbesserungsbericht pro Versuch

Schnellwechseleinsatz-Test

Validierung alternativer Entwürfe

24-Stunden-Bearbeitungszeit ohne kompletten Neuschnitt

Pilotvalidierung (vor der Serienproduktion):

Menge

Lieferbar

Entscheidungspunkt

100–500 Schüsse

Ertragsdaten + CPK-Statistiken

Kundenfreigabe vor der vollständigen Produktion

Wartung & Ersatzteile:

Ein Ersatzteilpaket (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Vorbeugende Wartung in Abständen von 200.000 Schuss

Lebenslange Schimmelreparatur zum Selbstkostenpreis

Gelieferter Kundennutzen: Keine ungeplanten Produktionsunterbrechungen; planbare Werkzeugbetriebskosten.

Säule 5: Wettbewerbsdifferenzierung – Direkte Antworten auf branchenübliche Probleme

Kundenbeschwerde

Ansix-Verpflichtung (Real & Erreichbar)

„Die Formen müssen häufig repariert werden; das stört den Produktionsablauf.“

2.000-Schuss-Formalterungstest vor Auslieferung mit Verschleißbericht; 3 Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen normale Verschleißteile).

„Der Spritzgussgrat erfordert ein aufwändiges Nachentgraten.“

0,005 mm Trennlinienpräzision + automatische Spannkraftkompensation begrenzt den Grat auf ≤0,03 mm. Manuelles Entgraten entfällt.

„Die Abmessungen können von Charge zu Charge variieren.“

Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback und kompensieren den Nachdruck automatisch. Temperatur-/Drucksensoren im Formhohlraum ermöglichen ein geschlossenes Regelsystem.

„Die Bearbeitungszeiten für Schimmelreparaturen sind inakzeptabel.“

Eigene Elektrodenbearbeitung + EDM-Werkstatt; Notfallreparaturen (Schweißnahtreparatur + Einsatzwechsel) werden innerhalb von 24 Stunden behoben.

TEIL 4: KUNDENWERT – WAS ANSIX LÖST, WIE RISIKEN REDUZIERT UND KOSTEN EINGESPART WERDEN

4.1 Wie Ansix Kundenprobleme löst

Kundenproblem

Ansix-Lösung

Uneinheitliche magnetische Betätigung aufgrund von Schwankungen der Schwimmerdichte

Kontrolliertes spezifisches Gewicht ±0,02 g/cm³ durch präzise CFA-Dosierung + MuCell®-Prozesskontrolle

Wasseraufnahme durch Schwimmer führt zu Auftriebsverlust

Geschlossenzellige Schaumstruktur + ≤0,1% Wasseraufnahme gemäß DIN EN ISO 62

Magnet löst sich während des Betriebs

Hochfestes Umspritzdesign; Zugkraftprüfung pro Charge

Lange Lieferverzögerungen bei Formen

Schnelle Werkzeugfertigung; T1-Muster innerhalb von 25 Tagen

Uneinheitliche Teilequalität über mehrere Produktionsläufe hinweg

MES-Prozesssperrung + Echtzeit-SPC-Überwachung

Hohe Stückkosten schränken die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt ein

MuCell® reduziert den Harzverbrauch um 16–33 %; Formen mit hoher Kavität

4.2 Wie Ansix die Qualitätsvalidierung sicherstellt

Vollständiger Qualitätsmanagement-Lebenszyklus:

Bühne

Qualitätsaktivität

Design

DFM-Bericht + Formfüllanalyse (Moldex3D)

Formenbau

CMM-Vollmaßprüfung in mehreren Stufen

Formvalidierung

T0, T1, T2, T3-Schrittversuche

Prozessvalidierung

Pilotstudie (100–500 Schüsse) – CPK ≥ 1,33-Verifizierung

Massenproduktion

Erstmusterprüfung pro Schicht; Stichprobenentnahme während des Produktionsprozesses alle 100 Schüsse

Endabnahme

100% Sichtprüfung + chargenspezifische Dimensionsprüfung

4.3 Wie Ansix die Kosten für Kunden senkt

Kostentreiber

Kostenreduzierungsmethode

Geschätzte Einsparung

Rohmaterial (Harz)

MuCell®-Mikrozellschaum reduziert den Harzverbrauch

16–33 % niedrigere Materialkosten

Werkzeugamortisation

Langlebige Formen (500.000–1 Million Schüsse) verteilen die Kosten auf mehr Teile

40–50 % niedrigere Werkzeugkosten pro Teil

Sekundäre Operationen

Blitzkontrolle verhindert Entgraten; hohe Oberflächengüte macht Polieren überflüssig

10–15% Reduzierung der Arbeitskosten

Ausschuss/Nacharbeit

MES-Prozesssteuerung + CPK ≥ 1,33 minimiert Ausschuss

Ausschussquote

Logistikkosten

Die Fertigung an mehreren Standorten (China + Vietnam) optimiert die Transportwege.

10–20 % Frachtkostenreduzierung

Energieverbrauch

MuCell® benötigt einen geringeren Injektionsdruck → reduzierter Energieverbrauch

15–20 % Energieeinsparung

Montagearbeiten

Eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm macht das Sortieren/Modifizieren der Teile überflüssig.

8–12 % Effizienzsteigerung bei der Montage

4.4 Wie Ansix die Kapazität erhöht und die Lieferung garantiert

Kapazitätshebel

Verfahren

260 Spritzgießmaschinen (30–2800 Tonnen)

Skalierbare Kapazität für Programme mit hohem Volumen

Vier Produktionsstandorte (China + Vietnam)

Geografische Redundanz; katastrophenresistente Versorgung

24/7 automatisierte Formzellen

Unbeaufsichtigte Produktion für kontinuierliche Leistung

SMED-Methode (Single Minute Exchange of Die)

≤15 Minuten Formwechsel; minimiert Ausfallzeiten

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S)

Zykluszeitoptimierung; Abfallreduzierung

Standardlieferzeiten:

Auftragsart

Lieferzeit

Formenbau (Standardkomplexität)

25–45 Tage

Formenherstellung (beschleunigt)

15–20 Tage

Musterlieferung (T1)

25 Tage ab DFM-Genehmigung

Serienproduktion (nach Formvalidierung)

2–4 Wochen

TEIL 5: UMFASSENDE PROZESSÜBERSICHT – PROJEKT MIT MAGNETSCHALTER FÜR LUFTBEFEUCHTER UND PP-SCHAUMFLOAT

5.1 Projektinitiierung und Definition der Kundenanforderungen

Ansix Tech arbeitet direkt mit den Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Folgendes zu definieren:

Schwimmerabmessungen, Toleranzanforderungen, Oberflächenbeschaffenheitsspezifikationen

Magnetmaterial (Ferrit vs. Neodym) und magnetische Anziehungskraft (0,5–2,5 kg)

Zielspezifisches Gewicht basierend auf dem erforderlichen Auftrieb

Betriebstemperaturbereich, Chemikalienbelastung, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (RoHS, REACH, FDA)

5.2 Materialauswahl und Rohmaterialeigenschaften

PP-Materialoptionen:

Material

Wichtigste Eigenschaften

PP Homopolymer

Hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität

PP-Copolymer

Bessere Schlagfestigkeit, besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen

PP + Talkum (10–20 %)

Erhöhter Elastizitätsmodul, geringere Schrumpfung, höhere Dichte

PP + GF (10–30 %)

Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit

Magnetmaterialoptionen:

Magnettyp

Oberflächenbehandlung

Ferrit (Keramik)

Vernickelt; gute Korrosionsbeständigkeit; kostengünstig

Neodym (NdFeB)

Dreifach-Ni-Cu-Ni-Beschichtung; höchste magnetische Stärke

Chemisches Treibmittel (CFA) – Materialspezifikationen:

Parameter

Wert

Zersetzungstemperatur

180–220 °C

Gasausbeute (N₂ + CO₂)

180–220 ml/g

Harzkompatibilität

PP, PE, PS, ABS

Regulierungsstatus

Für Lebensmittelkontakt zugelassen gemäß EU 10/2011

5.3 DFM (Design for Manufacturability) & Mold Flow Analyse

Ansix Engineering führt mithilfe der Software Moldex3D oder Moldflow folgende Arbeiten durch:

Füllanalyse : Prognostiziert die Strömungsfront, überprüft die vollständige Kavitätsfüllung ohne unvollständige Füllung

Schweißnahtvorhersage : Identifiziert Schweißnahtpositionen; modifiziert die Angussanordnung, um sie von kritischen Dichtflächen zu entfernen.

Luftfallenerkennung Optimiert die Positionierung der Belüftungsöffnungen, um Brandflecken zu vermeiden

Volumenschrumpfung Berechnet das Risiko von Einfallstellen; schlägt zusätzliche Rippen/Verstärkungen oder Wandstärkenänderungen vor

Kühlungsanalyse Entwirft konturnahe Kühlkanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

Inhalte des DFM-Berichts:

Abschnitt

Abdeckung

Lage der Trennlinie

Definiert die Formteilung für ein optimales Oberflächenbild

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel

Mindestens 1,5° für Funktionsflächen; 3° für unkritische Bereiche

Optimierung der Wandstärke

Gleichmäßige Dicke ±0,10 mm zur Minimierung von Einfallstellen

Torart und Lage

Punkt-, Fächer-, U-Boot- oder Kantentore

Positionierung des Auswerferstifts

Karte der Auswerferstiftposition und potenzieller Zeugenmarkierungen

Magnetische Haltefunktionen

Hinterschnitte / Umspritzungsgeometrie zur Verhinderung des Herausziehens

5.4 Prioritäten bei der Formenkonstruktion

Wichtige Überlegungen für das Floatforming von PP-Schaum in großen Stückzahlen:

Formmerkmal

Designpriorität

Kavitätenlayout

Ausgewogene Schienenlängen; gleichmäßige Füllung aller Kavitäten

Kühlsystem

Konturangepasste Kanäle; separate Kühlkreisläufe für Hohlraum/Kern

Entlüftung

Tiefe Entlüftungskanäle (0,02–0,05 mm) an den letzten Füllpunkten

Tor-Design

Großer Schieberquerschnitt zur Aufnahme der Schaumausdehnung; Schieber für Heißkanalsysteme

Auswurfsystem

Mehrere gleichmäßig verteilte Auswerferstifte verhindern Bauteilverformungen.

5.5 Ablauf des Formenherstellungsprozesses

Schritt 1 – CAD-zu-CAM-Planung:

Die Konstruktion des Werkzeugs (CAD) wurde in ein CNC-Bearbeitungsprogramm (CAM) mit Werkzeugwegoptimierung umgewandelt.

Schritt 2 – Schrupp- und Fertigbearbeitung per CNC:

Eine 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine erzielt die Ausgangsgeometrie; durch Schlichtbearbeitung wird ein Endmaß von 0,005 mm erreicht.

Schritt 3 – EDM (Funkenerosion):

Für komplexe Hohlraumdetails, Hinterschneidungen und scharfe Innenecken, die mit CNC nicht zugänglich sind.

Schritt 4 – Drahterodieren:

Für Auswerferstiftlöcher, Mikrostrukturen und Durchgangsschlitze; erreicht eine Präzision von 0,03 mm.

Schritt 5 – Manuelle Endbearbeitung und Politur:

Standardfinish: 400er Körnung → Endpolitur Ra ≤ 0,4 μm

Hochglanzfinish: Ra ≤ 0,05 μm Spiegeloberfläche

Hochglanzbauteile verwenden NAK80 oder S136 für überlegene Polierbarkeit

Schritt 6 – Wärmebehandlung (falls angegeben):

S136: Vakuumhärten auf HRC 48–52 + Anlassen

H13: Härten auf HRC 45–55 + doppeltes Anlassen

NAK80: Vorgehärtet (keine Wärmebehandlung erforderlich)

Schritt 7 – Endmontage & Prüfung:

Formbaugruppe einschließlich Auswerfersystem, Kühlleitungen und Schiebermechanismen

Trockenlauftest zur Überprüfung aller beweglichen Komponenten

24-Stunden-Dichtheitsprüfung der Kühlkanäle (15 bar Wasserdruck)

5.6 Werkzeugkühlsystem / Wasserkreisläufe / Angusskanäle / Anguss / Auswerfer – Ausgelegt für die Serienfertigung

Kühlsystem (Wasserkreisläufe):

Getrennte Kreisläufe für Hohlraum und Kern mit unabhängiger Thermostat-Temperaturregelung

Konforme Kühlkanäle folgen der Bauteilgeometrie (3D-gedruckte Sandkerne oder tiefgebohrte, gebogene Kanäle).

Für maximale Wärmeübertragung wurde eine turbulente Strömung (Wassergeschwindigkeit ≥ 1,5 m/s) sichergestellt.

Ziel-Temperaturunterschied zwischen Hohlraum und Kern ≤ 2°C (verhindert Verformung)

Läufersystem:

Läufertyp

Anwendung

Kaltläufer

Einfacher, kostengünstigerer Werkzeugeinsatz – geeignet für die erste Validierung

Schnellläufer

Minimiert Harzabfall; ideal für die Massenproduktion von PP-Schaum

Toranlage:

Torart

Am besten geeignet für

Punktgenaues Tor

Kleine bis mittlere Schwimmer; automatische Entkopplung

Fan-Gate

Breite Teile, die eine gleichmäßige Füllung erfordern

U-Boot-Tor

Automatische Toröffnung mit kosmetischer Torzeuganzeige

Ventilschieber

Heißkanalsysteme; keine Angussreste

Auswurfsystem:

Auswerferstifte sind in neutraler Position angeordnet, um eine Teileverformung zu verhindern.

Automatische Teileentnahme mittels Roboter-Pick-and-Place

Integrierte Luftstrahlausstoßvorrichtung für klebrige Schaumstoffe

5.7 Validierung des PP-Schaumstoff-Schwimmkörpers und Schwierigkeiten beim Spritzgießen

Herausforderung

Lösung

Inkonsistente Zellgrößenverteilung

Präzise CFA-Dosierung ±0,05 % durch gravimetrische Mischung; SCF-Durchflusskontrolle

Oberflächenwirbel

Optimierte Einspritzgeschwindigkeit + Gasgegendruck

Einfallstellen an dicken Abschnitten

Reduzierter Haltedruck + verlängerte Kühlung

Magnetverschiebung beim Umspritzen

Magnetische Vorpositionierungsvorrichtung; kontrollierte Einspritzgeschwindigkeit

Verformung aufgrund ungleichmäßiger Kühlung

Konforme Kühlkanäle + Formtemperaturzonensteuerung

5.8 Optimierung des Spritzgießprozesses (Effizienz + Kostenkontrolle)

Optimierungsansätze:

Zykluszeitverkürzung : Optimierung der Abkühlzeit auf ein Minimum ohne Beeinträchtigung der Dimensionsstabilität.

Kavitationszunahme Skalierung von 8→16→32 Hohlräumen mit zunehmendem Volumen

Automatisierte Sekundäroperationen : In-Mold-Etikettierung, robotergestütztes Trimmen

Regelungstechnik : Drucksensoren im Hohlraum passen die Haltekraft automatisch an

Materialrückgewinnung : Läufermahlgut wird mit einer Konzentration von ≤15 % wieder zugeführt

10.

5.9 Qualitätskontrolle und -sicherung

Wareneingangskontrolle:

PP-Harz-MFI-Verifizierung

CFA-Zersetzungstemperaturprüfung

Magnetabmessung und Magnetflussprüfung

Prozessbegleitende Qualitätskontrolle (Formgebung):

Überwachung des Schrotgewichts (Toleranz ±0,5 %)

Dimensionsbasierte Abtastung alle 100 Aufnahmen

Sichtprüfung auf Mängel (Einfallstellen, Grat, Brandspuren)

Dichtemessung (Wasserverdrängung – Zielwert ±0,02 g/cm³)

Prüfung der magnetischen Zugkraft (Zielwert ±5 % des Sollwerts)

Abschließende Qualitätskontrolle:

CMM-Verifizierung des AQL-Stichprobenplans

100% automatisierte Sichtprüfung für kritische Abmessungen

Funktionstest (Auftrieb + magnetische Aktivierung)

Verpackung in ESD-sichere oder Standardversandkartons

5.10 Verpackung & Schnelle Lieferung

Verpackungsmethoden:

Produkttyp

Verpackung

Großverpackung

Antistatische Beutel + Wellpappkartons

Schalverpackung

Kundenspezifische, tiefgezogene Trays für automatisierte Montagelinien

Bauteilkennzeichnung

Lasergravur von Chargencode und Datum zur Rückverfolgbarkeit

Lieferlogistik:

Internationaler Tür-zu-Tür-Versand (Luftfracht: 5–7 Tage; Seefracht: 25–35 Tage)

Incoterms: FOB Shenzhen/Ho Chi Minh; EXW; CIF

Lagerpuffer: 500.000 Einheiten werden in den Distributionszentren vorgehalten.

5.11 Branchenerfahrung von Ansix Tech – Zuverlässigkeit und Kundennutzen

Mehr als 28 Jahre Fertigungsexzellenz:

Gegründet 1996

4 globale Standorte (China + Vietnam)

260 Spritzgießmaschinen

Mehr als 1.200 Mitarbeiter

200.000 m² Gesamtgeschossfläche

Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, ISO 13485, ISO 14001, ISO 8 Reinraum + GMP

Bediente Kundenbranchen:

Haushaltsgeräte (Luftbefeuchter, Wasserfilter, Kaffeemaschinen)

Automobilindustrie (Flüssigkeitsstandsensoren, Schwimmer im Kraftstofftank)

Medizinische Geräte (Komponenten zur Flüssigkeitsstandmessung)

Industrieanlagen (Tankfüllstandsüberwachung, chemische Verarbeitung)

Erfolgsbilanz: Jährlich über 500 erfolgreiche Formenbauprojekte; mehr als 50 Millionen produzierte und ausgelieferte Schwimmkörper aus PP-Schaum.

5.12 Strategie zur kritischen Kostenreduzierung – Mehrdimensionale Optimierung

Materialkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

16–33% Harzreduktion

Wiedereinführung des Läufermahlens

5–10 % Materialeinsparung

Gewichtsreduzierung durch Schaumstoffstruktur

Bis zu 50 % Gewichtsreduzierung der Bauteile

Prozesskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Formen mit hoher Kavitätenzahl (8→32 Kavitäten)

60–75 % Reduzierung der Arbeitskosten im Formgebungsprozess pro Teil

Automatisierte Teileentnahme

40 % Reduzierung der Bedienerzeit pro Schicht

Lean SMED-Modelländerung

50–70 % Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten zwischen den Aufträgen

Werkzeugkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Standardisiertes Basisdesign

20–30 % niedrigere Kosten für die Formenbeschaffung

Austauschbare Kern-/Hohlraumeinsätze

50 % geringere Kosten für zukünftige Produktvarianten

P20 Basis + S136 Einsätze

Optimiertes Kosten-Lebensdauer-Verhältnis

Qualitätskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Drucksensoren im Hohlraum

Reduzierung des Ausschusses von 5 % auf ≤2 %

MES Echtzeit-SPC

Keine Auslieferung fehlerhafter Produkte (100%ige Prozesskontrolle)

Proemptive DFM-Analyse

Eliminiert 90 % der Konstruktionsänderungen nach der Werkzeugherstellung.

ABSCHLUSS

Kundeneinladung:

PRODUKTEINFÜHRUNG, HERSTELLUNGSPROZESS, LIEFEREFFIZIENZ, QUALITÄTSSICHERUNG, KOSTENKONTROLLE & KUNDENDIENST

1.1 Produkteinführung – Luftbefeuchter-Magnetschalter mit PP-Schaumstoffschwimmer

Wichtigste Produktmerkmale:

Parameter

Wert / Bereich

Material

Polypropylen (PP)-Schaum, geschlossenzellige Struktur

Magnettyp

Ringmagnet, Neodym (NdFeB) oder Ferrit, umspritzt

Spezifisches Gewicht (Dichte)

0,60 – 0,85 g/cm³ (anpassbar nach Kundenwunsch)

Betriebstemperatur

-10 °C bis +80 °C

Wasseraufnahme

≤ 0,1 % (DIN EN ISO 62)

Chemische Beständigkeit

Beständig gegen Basen, Säuren und chemische Lösungsmittel

Einhaltung

RoHS-, REACH- und FDA-konforme lebensmittelkonforme Materialien verfügbar

Haltbarkeit

>1 Million Betätigungszyklen

Magnetische Anziehungskraft

Anpassbar (0,5–2,5 kg Bereich)

1.2 MuCell Mikrozelluläre Schäumtechnologie & PP-Schaum-Schwimmdichte

Was ist MuCell® Mikrozellulärer Schaum?

Vorteile des MuCell®-Verfahrens:

Attribut

Beschreibung

Zelldurchmesser

Zelldichte

~8–9 Millionen Zellen/cm³

Dichtereduzierung

Bis zu 16–33 % Reduzierung gegenüber festem Material

Zykluszeitverkürzung

15–30 % kürzer aufgrund geringerer thermischer Masse

Materialeinsparungen

10–20 % weniger Polymerharz pro Teil

Dichtedaten für PP-Schaum (Forschungsreferenz):

Forschungsarbeiten zur Zellcharakterisierung von PP-Schaum zeigen folgende Dichtebereiche:

PP-Schaumstoff

Schaumdichte (kg/m³)

Äquivalent (g/cm³)

Ungefüllter PP-Schaum

346 – 236

0,346 – 0,236

PP-MMT-Verbundschaum

256 – 176

0,256 – 0,176

PP-CNF-Verbundschaum

265 – 290

0,265 – 0,290

Datenquelle: Hindawi Tabelle – Zelluläre Charakterisierung von ungefüllten PP-, PP-MMT- und PP-CNF-Schäumen [9†L5-L20]

Ansix Tech Produktionsdichtebereiche (vom Kunden wählbar):

Dichtebereich

Typische Anwendung

0,60 – 0,65 g/cm³

Schwimmkörper mit hohem Auftrieb und niedrigem Profil

0,66 – 0,75 g/cm³

Standard-Industrieschwimmer

0,76 – 0,85 g/cm³

Hochbelastbare, robuste Anwendungen

1.3 Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der PP-Schaumstoffschwimmer bei Ansix Tech folgt einem vollständig integrierten Arbeitsablauf:

Schritt 1 – Rohstoffvorbereitung & Compoundierung:

Schritt 2 – Umspritzverfahren:

Das geschmolzene PP, das das Treibmittel enthält, wird unter kontrollierten Parametern in den Formhohlraum eingespritzt:

Schmelztemperatur: 220 °C (für teilkristallines PP)

Formtemperatur: 20–40 °C

Einspritzgeschwindigkeit: Optimiert zur Maximierung des Expansionsverhältnisses

Gasgegendruck: 0,5 MPa

Schritt 3 – Mikrozelluläres Schäumen (In-Mold-Expansion):

Schritt 4 – Kühlung & Auswurf:

Schritt 5 – Montage & Test:

1.4 Qualitätssicherungssystem

Ansix Tech unterhält ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem mit internationalen Zertifizierungen:

Zertifizierung

Umfang

ISO 9001:2015

Qualitätsmanagementsystem

IATF 16949

Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

ISO 13485:2016

Qualitätsmanagement für Medizinprodukte

ISO 14001

Umweltmanagement

Reinraum ISO 8 + GMP

Produktion in medizinischer Qualität

Prozessqualitätskontrollmaßnahmen:

CMM (Koordinatenmessmaschine) zur Dimensionsprüfung

Optisches Bildgebungssystem zur Inspektion von Oberflächenfehlern

Die CPK-Analyse gewährleistet die Einhaltung der Schlüsselparameter CPK ≥ 1,33

Erststückprüfung vor der Serienproduktion

Prozessbeprobung in festgelegten Frequenzintervallen

Drehmomentprüfung der Magnethaltekraft

Dichtemessung (Wasserverdrängungsmethode)

1.5 Liefereffizienz und Kapazität

Produktionskapazität:

Metrisch

Fähigkeit

Komplette Spritzgießmaschinen

260 Einheiten

Klemmkraftbereich

30 – 2800 Tonnen

Jährliche Produktionskapazität

Mehr als 500 Millionen Teile

Kurze Werkzeuglieferzeit

25–45 Tage für Schimmelpilze mittlerer Komplexität

T1 (erster Versuch) Probenlieferung

25 Tage nach DFM-Genehmigung

Vorlaufzeit für die Massenproduktion

2–4 Wochen nach der Schimmelvalidierung

Just-in-Time (JIT)-Logistik:

Ansix Tech betreibt ein verteiltes Fertigungsnetzwerk (China + Vietnam), das ein agiles Lieferkettenmanagement und ein reduziertes Logistikrisiko ermöglicht.

1.6 Wettbewerbsfähige Kostenkontrollstrategie

Kostenkontrolltreiber

Verfahren

Vertikale Integration

Formenbau, Formenherstellung, Spritzguss, Montage – alles im eigenen Haus

MuCell® Leichtbau

16–33 % Materialeinsparung pro Teil

Hochkavitäten-Formkonstruktion

Bis zu 32 Kavitäten reduzieren die Formkosten pro Teil

Automatisierte Produktionszellen

Der unbeaufsichtigte 24/7-Betrieb reduziert die Arbeitskosten pro Einheit.

Großeinkauf von Harz

Vorteile globaler Beschaffungsskalen

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S + SMED)

Zykluszeitverkürzung, Reduzierung der Ausschussquoten (Ziel: ≤2 % Ausschuss)

1.7 Kundendienst und Garantie

Schimmelgarantie:

12 Monate umfassende Garantie auf Produktionsformen

Lebenslange Garantie auf die Formstruktur gegen Herstellungsfehler

Jährliche vorbeugende Wartung zum Selbstkostenpreis

Ein Ersatzteilset (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Technische Unterstützung:

24-Stunden-Reaktion auf Kundendienstanfragen

Inbetriebnahme der Form vor Ort und Schulung des Bedieners

Technischer Support 7 Tage die Woche per Videoferninspektion

Werkzeugüberholung und -modifikationen zum Kostenaufschlag

TEIL 2: FORMENBAU & AUSWAHL VON SPRITZGUSSMATERIALIEN, INTELLIGENTE FERTIGUNG, PROZESSQUALITÄT – KERNWERTSAHL

2.1 Formenbaukapazitäten – Die Grundlage für Qualität

Ansix Tech kombiniert fortschrittliche Werkzeugmaschinen mit präziser Handwerkskunst, um Formen zu liefern, die selbst den anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht werden.

Geräteinventar:

Ausrüstungskategorie

Spezifikationen

5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Zentren

Erzielen Sie eine Oberflächenpräzision von 0,002 mm.

Drahterodieren (langsame Geschwindigkeit)

Ermöglicht die Fertigung von 0,03 mm Mikrobohrungen und schmalen Schlitzen und verhindert Verzerrungen bei dünnen Wänden.

EDM (Senkerodieren) mit CNC

Hochpräzise Elektrodenbearbeitung

Präzisionsschleifmaschinen

Erzielen Sie Spiegeloberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,02 μm.

Unterstützte Formtypen:

Formtyp

Vorteil

Heißkanalformen

Minimiert Harzabfall; ideal für PP-Schaumstoffe

Mehrkavitätenformen

Bis zu 32 Kavitäten; maximiert die Produktivität

Zweikomponenten-/Umspritzformen

Für die Integration von Magnetumspritzung

Formen stapeln

Doppelte Produktionsleistung bei gleicher Maschinenfläche

Hochglanz-Spiegelformen

Oberflächenrauheit Ra

2.2 Auswahl des Spritzgussmaterials für PP-Schaumschwimmer

PP-Harzauswahl für Schaumstoffanwendungen:

Harzqualität

Schmelzflussindex (MFI)

Anwendung

Homopolymer PP (z. B. PP-500P)

3–8 g/10 min

Universelle Schwimmer, gute Steifigkeit

Copolymer PP (z. B. PP-K8003)

8–15 g/10 min

Schlagfestigkeit, Betrieb bei niedrigen Temperaturen

Talkumgefülltes PP (10–20 % Talkum)

6–12 g/10 min

Verbesserte Dimensionsstabilität, höherer Elastizitätsmodul

Arten von chemischen Schaumbildnern (CFA):

CFA-Abschluss

Zersetzungstemperatur

Gasausbeute

Azodicarbonamid (ADC)

180–210 °C

180–220 ml/g

Endotherme CFA (z. B. Hydrocerol)

170–260 °C

50–150 ml/g

CFA-Konzentrationsbereich: 0,5–2,5 Gewichtsprozent, abhängig vom angestrebten spezifischen Gewicht.

2.3 Prozessparameter für das Spritzgießen – Optimiert für PP-Schäumen

Basierend auf von Fachkollegen begutachteten Forschungsergebnissen sind die optimalen Parameter für das PP-Schäumen:

Parameter

Empfohlener Bereich

Qualitätsauswirkung

Schmelztemperatur

190–230 °C

Hohe Temperatur = höheres Ausdehnungsverhältnis

Formtemperatur

20–45 °C

Niedrige Temperatur = feinere Zellstruktur

Einspritzgeschwindigkeit

Niedrig bis mittel

Niedrige Geschwindigkeit = höhere Expansion

Haltedruck

Minimal oder Null

Zum Schäumen ist Druckentlastung erforderlich.

Abkühlzeit

3–8 Minuten

Bestimmt die endgültige Schaumstabilität

Gegendruck

50–100 bar

Höherer Gegendruck verbessert die Zellhomogenität

2.4 Auswahlkriterien für Formstahl

Stahlauswahl für die PP-Schaumstoffproduktion in großen Mengen:

Formteil

Empfohlener Stahl

Härte (HRC)

Vorteil

Kern (strukturelle Unterstützung)

H13 / 1.2344 / 8407 / DC53

45–55

Hohe Zähigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

Hohlraum (Schmelzkontakt)

S136 / 4Cr13 / 420SS

48–52

Korrosionsbeständigkeit, Hochglanzpolierbarkeit

Hochglänzende Oberflächen

NAK80 (vorgehärtet) / S136H

38–44

Hervorragende Polierbarkeit, keine Verformung durch Wärmebehandlung

Gleiter und Heber

P20H / NAK55 / DF2

32–42

Verschleißfestigkeit + geringe Reibung

Heißkanalkrümmer

H13 / 1,2344 ESR

45–50

Temperaturstabilität, thermische Gleichmäßigkeit

Auswahlbegründung für PP-Schaumanwendungen:

Lebensdauer von Schimmelpilzen:

Materialart

Schimmelpilzlebensdauer (Aufnahmen)

Unausgefülltes PP

Mehr als 1.000.000 Zyklen

Talkumgefülltes PP (10–20 %)

500.000–800.000 Zyklen

Glasfaserverstärktes PP (GF 20%+)

300.000–500.000 Zyklen

Stahlsortenauswahl je nach Anwendung [13†L7-L18]:

Anwendung

Empfohlener Stahl

Allgemeine PP-Gleitkommazahlen (mittleres Volumen)

P20 / 718H

PP-Schwimmer mit hohem Volumen

H13 / S136 (Hohlraum) + H13/DC53 (Kern)

Hochglanz/hohe Präzision

NAK80 / S136H

2.5 DFM-Bericht (Design for Manufacturability) – Frühzeitige Risikoeliminierung

Bevor die Werkzeugfertigung beginnt, erstellt Ansix Tech einen umfassenden DFM-Bericht, der Folgendes beinhaltet:

Füllanalyse Die Formfüllsimulation (Moldex3D) prognostiziert den Fortschritt der Schmelzfront, identifiziert Lufteinschlüsse und Schweißnähte.

Optimierung der Torplatzierung Positioniert die Gates so, dass eine gleichmäßige Füllung ohne tote Winkel erreicht wird.

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel Gewährleistet einfaches Entformen (mindestens 1,5°–3°)

Optimierung der Wandstärke Verhindert Einfallstellen und Volumenschrumpfung

Zuordnung der Auswerferstifte : Platziert Auswerfer fernab kritischer Dichtflächen

2.6 Intelligente Fertigung – MES-Integration und IoT-fähige Produktion

Funktionen des Manufacturing Execution Systems (MES):

Funktion

Nutzen

Echtzeit-Parameterüberwachung

Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit synchronisiert und aufgezeichnet

Rezeptverwaltung

Genehmigte Prozessparameter dürfen ohne technische Genehmigung nicht geändert werden.

OEE-Tracking (Gesamtanlageneffektivität)

Produktivitätslücken identifizieren

SPC-Warnungen (Statistische Prozesskontrolle)

Sofortige Benachrichtigung über Parameterabweichungen

Digitale Arbeitsanweisungen

Keine Fehlinterpretationen seitens der Bediener

Ergebnis: Vollständige Rückverfolgbarkeit von der Rohmaterialcharge bis zur Endlieferung. Parameterabweichungen lösen automatische Eindämmungsmaßnahmen und eine technische Überprüfung aus.

2.7 Prozessqualitätskontrolle – Von der Probenahme bis zur Stabilität

Ablauf der Qualitätsvalidierung:

T0 / T1 Versuch Erster Probelauf; Sichtprüfung + Maßbericht

T2-Studie Verfeinerung der Prozessparameter; Überprüfung der Koordinatenmessmaschine

T3-Studie Vollständige CPK-Analyse; Validierung vor Produktionsbeginn

Pilotlauf (100–500 Schüsse) : Überprüfung der Prozessstabilität

Massenproduktion Erstmusterprüfung pro Schicht + Stichproben im Produktionsprozess

10.

Prüfgeräte:

Koordinatenmessgeräte (KMG) – 0,002 mm Genauigkeit

Optische Profilprojektoren – 2D-Dimensionsprüfung

Oberflächenrauheitsmessgeräte – Ra-Messung für Dichtflächen

Dichtemesssystem – Wasserverdrängungsverfahren zur Bestimmung des spezifischen Gewichts

Magnetischer Zugkraftprüfer – Gewährleistet eine zuverlässige Aktivierung des Reed-Schalters

2.8 Bereitgestellte Kernkundenwerte

Fähigkeit

Kundenproblem gelöst

Gelieferter Kundennutzen

0,002 mm Formgenauigkeit

Uneinheitliche Bauteilabmessungen beeinflussen den Spalt des Reed-Schalters

Eine Dimensionsstabilität von ±0,02 mm gewährleistet eine zuverlässige magnetische Aktivierung.

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

Hohe Materialkosten; schweres Produkt

16–33 % Kostenreduzierung; leichterer Schwimmer mit schnellerer Reaktion

Eigene Formenkonstruktion und -reparatur

Lange Reparaturzyklen durch externe Werkzeugläden

24-Stunden-Reparaturzeit für Formen; Produktion ohne Unterbrechung

MES-Prozesssperrung

Variationen zwischen einzelnen Chargen

±0,02 mm Dimensionskonsistenz, CPK≥1,33

260 Maschinen in 4 Werken

Risiko von Lieferkettenunterbrechungen

Fähigkeit zur dualen Rohstoffgewinnung; katastrophenresistente Produktion

Lebenslange Schimmelgarantie

Ungeplante Kosten für den Schimmelbeseitigungsersatz

Vorhersehbare langfristige Werkzeugkosten

TEIL 3: WIE ANSIX TECHNISCHE FÄHIGKEITEN IN KUNDENWERT UMWANDELT – DAS FÜNF-SÄULEN-RAHMENWERT

Säule 1: Harte Stromversorgungsinfrastruktur – Kundenvertrauen durch die richtige Ausrüstung gewinnen

Anlagen zur Formenbearbeitung – Präzision als Kundennutzen:

*Unsere 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren erreichen eine Oberflächengenauigkeit von 0,002 mm und gewährleisten so eine glatte und gratfreie Trennlinie Ihres Produkts.*

Spritzgießmaschinenflotte (30–2800 Tonnen Schließkraft):

Abgedeckte Produktgrößen: Von Mikro-Einsatzteilen (2 g) bis hin zu großen Strukturbauteilen (5 kg+)

Elektrische Vollservoantriebe mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 %

Gelieferter Kundennutzen: Jede einzelne Aufnahme in einer Charge von über 500.000 Einheiten ist identisch – keine Maßabweichung.

Prüfgeräte:

CMM (Koordinatenmessmaschine) + Optische Bildgebungssysteme

Jede Form wurde mit einem vollständigen Maßvergleichsbericht geliefert.

Wichtige Abmessungen garantiert bei CPK ≥ 1,33

Gelieferter Kundennutzen: Das Kunden-Qualitätssicherungsteam hat keine zusätzliche Prüfungsbelastung beim Wareneingang – die Daten sind vorzertifiziert.

Säule 2: Kernkompetenzen im Formenbau – in Kundensprache kommuniziert

Dimension

Technischer Ausdruck

Kundennutzen

Schimmelpilzlebensdauer

Formgrundplatte P20; Kern/Hohlraum S136, H13, 2344, NAK80, DC53, 8407; garantierte 500.000 Schüsse für GF-gefülltes PP, 1.000.000 Schüsse für ungefülltes PP

Niedrigere langfristige Werkzeugamortisationskosten pro Teil

Maßgenauigkeit

Standardmäßige Strukturtoleranzen ±0,05 mm; Präzisionsbauteile ±0,005 mm; Materialzertifikate und Wärmebehandlungskurven werden mit jeder Form geliefert

Montagelinienkompatibilität – keine Nachbearbeitung oder Anpassung erforderlich

Formtyp-Fähigkeit

Heißkanalsystem (reduziert Harzabfall), Stapelformen (doppelte Ausstoßmenge), Zweikomponenten-Spritzgießen/Umspritzen, Hochglanzspiegel (Ra

Schnellerer ROI, weniger Ausschuss, überlegene Oberflächenästhetik

Tor-/Laufsystem

Die Formfüllanalyse verhindert Schweißnähte und Lufteinschlüsse vor dem Schneiden von Stahl.

Keine Entgratungsarbeiten nach dem Spritzgießen

Standard-Lieferzeit

Einfache Formen: 10 Tage; mittlere Komplexität: 25–45 Tage; Expressversand möglich

Schnellere Markteinführung ohne Qualitätseinbußen

Säule 3: Prozesskontrolle beim Spritzgießen – Beseitigung von Qualitätsängsten beim Kunden

Was Kunden befürchten: Einfallstellen, Gratbildung, Dimensionsinstabilität, Farbabweichungen zwischen den Chargen.

Ansix-Lösung:

Risiko

Ansix-Minderung

Kundennutzen

Schrumpfungs-/Einsinkmarken

Alle Maschinen sind im MES-Netzwerk verbunden; Parameter (Temperatur, Druck, Drehzahl, Zeit) sind gesperrt – Änderungen sind nur durch einen Techniker autorisiert.

Keine unbefugten Bedienereinstellungen; gleichbleibende Qualität Schicht für Schicht

Dimensionsdrift

Temperaturregelung in der Formzone mit Einzelthermostaten; Temperaturdifferenz zwischen Kern und Kavität ≤ 2 °C; minimierter Verzug

Kundenmontage ohne Sortierung oder Justierung

Oberflächenfehler

Spezifizierte Qualitätsstandards: blasenfreie, transparente Teile; Hochglanz (Ra ≤ 0,2 μm); bedruckbare Oberfläche mit einer Passgenauigkeit von ± 0,1 mm.

Keine Ausschussquote bei der Endmontage durch den Kunden

Spezialmaterialien

Bewährte Eignung für PC/ABS, PC, PPS+40%GF, PEEK, PTFE/PFA, PA6+GF30, PBT, PEI/PPS/LCP, Flüssigsilikonkautschuk (LSR); UL94 V-0-Klassifizierung; UV-Test 3000 Stunden

Keine erneute Materialqualifizierung erforderlich; Einhaltung gesetzlicher Vorschriften garantiert

Säule 4: Umfassender Service – Reduzierung des Aufwands für das Kundenmanagement

Frühe Einbindung des DFM (vor Vertragsabschluss):

Service

Timing

Lieferbar

Machbarkeitsanalyse für Formen

Vor der Auftragserteilung

Vorschlag zur Angussposition, Empfehlungen zum Entformungswinkel, Optimierung der Wandstärke, Markierungszonen für den Auswerferstift

Schimmelpilzversuche & Probenahme:

Bühne

Zweck

Ausgabe

T0–T3-Studien

Iterative Verfeinerung

Muster + Verbesserungsbericht pro Versuch

Schnellwechseleinsatz-Test

Validierung alternativer Entwürfe

24-Stunden-Bearbeitungszeit ohne kompletten Neuschnitt

Pilotvalidierung (vor der Serienproduktion):

Menge

Lieferbar

Entscheidungspunkt

100–500 Schüsse

Ertragsdaten + CPK-Statistiken

Kundenfreigabe vor der vollständigen Produktion

Wartung & Ersatzteile:

Ein Ersatzteilpaket (Auswerferstifte, Kerneinsätze) wird mit jeder Form mitgeliefert.

Vorbeugende Wartung in Abständen von 200.000 Schuss

Lebenslange Schimmelreparatur zum Selbstkostenpreis

Gelieferter Kundennutzen: Keine ungeplanten Produktionsunterbrechungen; planbare Werkzeugbetriebskosten.

Säule 5: Wettbewerbsdifferenzierung – Direkte Antworten auf branchenübliche Probleme

Kundenbeschwerde

Ansix-Verpflichtung (Real & Erreichbar)

„Die Formen müssen häufig repariert werden; das stört den Produktionsablauf.“

2.000-Schuss-Formalterungstest vor Auslieferung mit Verschleißbericht; 3 Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen normale Verschleißteile).

„Der Spritzgussgrat erfordert ein aufwändiges Nachentgraten.“

0,005 mm Trennlinienpräzision + automatische Spannkraftkompensation begrenzt den Grat auf ≤0,03 mm. Manuelles Entgraten entfällt.

„Die Abmessungen können von Charge zu Charge variieren.“

Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback und kompensieren den Nachdruck automatisch. Temperatur-/Drucksensoren im Formhohlraum ermöglichen ein geschlossenes Regelsystem.

„Die Bearbeitungszeiten für Schimmelreparaturen sind inakzeptabel.“

Eigene Elektrodenbearbeitung + EDM-Werkstatt; Notfallreparaturen (Schweißnahtreparatur + Einsatzwechsel) werden innerhalb von 24 Stunden behoben.

TEIL 4: KUNDENWERT – WAS ANSIX LÖST, WIE RISIKEN REDUZIERT UND KOSTEN EINGESPART WERDEN

4.1 Wie Ansix Kundenprobleme löst

Kundenproblem

Ansix-Lösung

Uneinheitliche magnetische Betätigung aufgrund von Schwankungen der Schwimmerdichte

Kontrolliertes spezifisches Gewicht ±0,02 g/cm³ durch präzise CFA-Dosierung + MuCell®-Prozesskontrolle

Wasseraufnahme durch Schwimmer führt zu Auftriebsverlust

Geschlossenzellige Schaumstruktur + ≤0,1% Wasseraufnahme gemäß DIN EN ISO 62

Magnet löst sich während des Betriebs

Hochfestes Umspritzdesign; Zugkraftprüfung pro Charge

Lange Lieferverzögerungen bei Formen

Schnelle Werkzeugfertigung; T1-Muster innerhalb von 25 Tagen

Uneinheitliche Teilequalität über mehrere Produktionsläufe hinweg

MES-Prozesssperrung + Echtzeit-SPC-Überwachung

Hohe Stückkosten schränken die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt ein

MuCell® reduziert den Harzverbrauch um 16–33 %; Formen mit hoher Kavität

4.2 Wie Ansix die Qualitätsvalidierung sicherstellt

Vollständiger Qualitätsmanagement-Lebenszyklus:

Bühne

Qualitätsaktivität

Design

DFM-Bericht + Formfüllanalyse (Moldex3D)

Formenbau

CMM-Vollmaßprüfung in mehreren Stufen

Formvalidierung

T0, T1, T2, T3-Schrittversuche

Prozessvalidierung

Pilotstudie (100–500 Schüsse) – CPK ≥ 1,33-Verifizierung

Massenproduktion

Erstmusterprüfung pro Schicht; Stichprobenentnahme während des Produktionsprozesses alle 100 Schüsse

Endabnahme

100% Sichtprüfung + chargenspezifische Dimensionsprüfung

4.3 Wie Ansix die Kosten für Kunden senkt

Kostentreiber

Kostenreduzierungsmethode

Geschätzte Einsparung

Rohmaterial (Harz)

MuCell®-Mikrozellschaum reduziert den Harzverbrauch

16–33 % niedrigere Materialkosten

Werkzeugamortisation

Langlebige Formen (500.000–1 Million Schüsse) verteilen die Kosten auf mehr Teile

40–50 % niedrigere Werkzeugkosten pro Teil

Sekundäre Operationen

Blitzkontrolle verhindert Entgraten; hohe Oberflächengüte macht Polieren überflüssig

10–15% Reduzierung der Arbeitskosten

Ausschuss/Nacharbeit

MES-Prozesssteuerung + CPK ≥ 1,33 minimiert Ausschuss

Ausschussquote

Logistikkosten

Die Fertigung an mehreren Standorten (China + Vietnam) optimiert die Transportwege.

10–20 % Frachtkostenreduzierung

Energieverbrauch

MuCell® benötigt einen geringeren Injektionsdruck → reduzierter Energieverbrauch

15–20 % Energieeinsparung

Montagearbeiten

Eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm macht das Sortieren/Modifizieren der Teile überflüssig.

8–12 % Effizienzsteigerung bei der Montage

4.4 Wie Ansix die Kapazität erhöht und die Lieferung garantiert

Kapazitätshebel

Verfahren

260 Spritzgießmaschinen (30–2800 Tonnen)

Skalierbare Kapazität für Programme mit hohem Volumen

Vier Produktionsstandorte (China + Vietnam)

Geografische Redundanz; katastrophenresistente Versorgung

24/7 automatisierte Formzellen

Unbeaufsichtigte Produktion für kontinuierliche Leistung

SMED-Methode (Single Minute Exchange of Die)

≤15 Minuten Formwechsel; minimiert Ausfallzeiten

Schlanke Produktion (Kaizen + 5S)

Zykluszeitoptimierung; Abfallreduzierung

Standardlieferzeiten:

Auftragsart

Lieferzeit

Formenbau (Standardkomplexität)

25–45 Tage

Formenherstellung (beschleunigt)

15–20 Tage

Musterlieferung (T1)

25 Tage ab DFM-Genehmigung

Serienproduktion (nach Formvalidierung)

2–4 Wochen

TEIL 5: UMFASSENDE PROZESSÜBERSICHT – PROJEKT MIT MAGNETSCHALTER FÜR LUFTBEFEUCHTER UND PP-SCHAUMFLOAT

5.1 Projektinitiierung und Definition der Kundenanforderungen

Ansix Tech arbeitet direkt mit den Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Folgendes zu definieren:

Schwimmerabmessungen, Toleranzanforderungen, Oberflächenbeschaffenheitsspezifikationen

Magnetmaterial (Ferrit vs. Neodym) und magnetische Anziehungskraft (0,5–2,5 kg)

Zielspezifisches Gewicht basierend auf dem erforderlichen Auftrieb

Betriebstemperaturbereich, Chemikalienbelastung, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (RoHS, REACH, FDA)

5.2 Materialauswahl und Rohmaterialeigenschaften

PP-Materialoptionen:

Material

Wichtigste Eigenschaften

PP Homopolymer

Hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität

PP-Copolymer

Bessere Schlagfestigkeit, besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen

PP + Talkum (10–20 %)

Erhöhter Elastizitätsmodul, geringere Schrumpfung, höhere Dichte

PP + GF (10–30 %)

Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit

Magnetmaterialoptionen:

Magnettyp

Oberflächenbehandlung

Ferrit (Keramik)

Vernickelt; gute Korrosionsbeständigkeit; kostengünstig

Neodym (NdFeB)

Dreifach-Ni-Cu-Ni-Beschichtung; höchste magnetische Stärke

Chemisches Treibmittel (CFA) – Materialspezifikationen:

Parameter

Wert

Zersetzungstemperatur

180–220 °C

Gasausbeute (N₂ + CO₂)

180–220 ml/g

Harzkompatibilität

PP, PE, PS, ABS

Regulierungsstatus

Für Lebensmittelkontakt zugelassen gemäß EU 10/2011

5.3 DFM (Design for Manufacturability) & Mold Flow Analyse

Ansix Engineering führt mithilfe der Software Moldex3D oder Moldflow folgende Arbeiten durch:

Füllanalyse : Prognostiziert die Strömungsfront, überprüft die vollständige Kavitätsfüllung ohne unvollständige Füllung

Schweißnahtvorhersage : Identifiziert Schweißnahtpositionen; modifiziert die Angussanordnung, um sie von kritischen Dichtflächen zu entfernen.

Luftfallenerkennung Optimiert die Positionierung der Belüftungsöffnungen, um Brandflecken zu vermeiden

Volumenschrumpfung Berechnet das Risiko von Einfallstellen; schlägt zusätzliche Rippen/Verstärkungen oder Wandstärkenänderungen vor

Kühlungsanalyse Entwirft konturnahe Kühlkanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

Inhalte des DFM-Berichts:

Abschnitt

Abdeckung

Lage der Trennlinie

Definiert die Formteilung für ein optimales Oberflächenbild

Empfehlungen zum Tiefgangwinkel

Mindestens 1,5° für Funktionsflächen; 3° für unkritische Bereiche

Optimierung der Wandstärke

Gleichmäßige Dicke ±0,10 mm zur Minimierung von Einfallstellen

Torart und Lage

Punkt-, Fächer-, U-Boot- oder Kantentore

Positionierung des Auswerferstifts

Karte der Auswerferstiftposition und potenzieller Zeugenmarkierungen

Magnetische Haltefunktionen

Hinterschnitte / Umspritzungsgeometrie zur Verhinderung des Herausziehens

5.4 Prioritäten bei der Formenkonstruktion

Wichtige Überlegungen für das Floatforming von PP-Schaum in großen Stückzahlen:

Formmerkmal

Designpriorität

Kavitätenlayout

Ausgewogene Schienenlängen; gleichmäßige Füllung aller Kavitäten

Kühlsystem

Konturangepasste Kanäle; separate Kühlkreisläufe für Hohlraum/Kern

Entlüftung

Tiefe Entlüftungskanäle (0,02–0,05 mm) an den letzten Füllpunkten

Tor-Design

Großer Schieberquerschnitt zur Aufnahme der Schaumausdehnung; Schieber für Heißkanalsysteme

Auswurfsystem

Mehrere gleichmäßig verteilte Auswerferstifte verhindern Bauteilverformungen.

5.5 Ablauf des Formenherstellungsprozesses

Schritt 1 – CAD-zu-CAM-Planung:

Die Konstruktion des Werkzeugs (CAD) wurde in ein CNC-Bearbeitungsprogramm (CAM) mit Werkzeugwegoptimierung umgewandelt.

Schritt 2 – Schrupp- und Fertigbearbeitung per CNC:

Eine 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine erzielt die Ausgangsgeometrie; durch Schlichtbearbeitung wird ein Endmaß von 0,005 mm erreicht.

Schritt 3 – EDM (Funkenerosion):

Für komplexe Hohlraumdetails, Hinterschneidungen und scharfe Innenecken, die mit CNC nicht zugänglich sind.

Schritt 4 – Drahterodieren:

Für Auswerferstiftlöcher, Mikrostrukturen und Durchgangsschlitze; erreicht eine Präzision von 0,03 mm.

Schritt 5 – Manuelle Endbearbeitung und Politur:

Standardfinish: 400er Körnung → Endpolitur Ra ≤ 0,4 μm

Hochglanzfinish: Ra ≤ 0,05 μm Spiegeloberfläche

Hochglanzbauteile verwenden NAK80 oder S136 für überlegene Polierbarkeit

Schritt 6 – Wärmebehandlung (falls angegeben):

S136: Vakuumhärten auf HRC 48–52 + Anlassen

H13: Härten auf HRC 45–55 + doppeltes Anlassen

NAK80: Vorgehärtet (keine Wärmebehandlung erforderlich)

Schritt 7 – Endmontage & Prüfung:

Formbaugruppe einschließlich Auswerfersystem, Kühlleitungen und Schiebermechanismen

Trockenlauftest zur Überprüfung aller beweglichen Komponenten

24-Stunden-Dichtheitsprüfung der Kühlkanäle (15 bar Wasserdruck)

5.6 Werkzeugkühlsystem / Wasserkreisläufe / Angusskanäle / Anguss / Auswerfer – Ausgelegt für die Serienfertigung

Kühlsystem (Wasserkreisläufe):

Getrennte Kreisläufe für Hohlraum und Kern mit unabhängiger Thermostat-Temperaturregelung

Konforme Kühlkanäle folgen der Bauteilgeometrie (3D-gedruckte Sandkerne oder tiefgebohrte, gebogene Kanäle).

Für maximale Wärmeübertragung wurde eine turbulente Strömung (Wassergeschwindigkeit ≥ 1,5 m/s) sichergestellt.

Ziel-Temperaturunterschied zwischen Hohlraum und Kern ≤ 2°C (verhindert Verformung)

Läufersystem:

Läufertyp

Anwendung

Kaltläufer

Einfacher, kostengünstigerer Werkzeugeinsatz – geeignet für die erste Validierung

Schnellläufer

Minimiert Harzabfall; ideal für die Massenproduktion von PP-Schaum

Toranlage:

Torart

Am besten geeignet für

Punktgenaues Tor

Kleine bis mittlere Schwimmer; automatische Entkopplung

Fan-Gate

Breite Teile, die eine gleichmäßige Füllung erfordern

U-Boot-Tor

Automatische Toröffnung mit kosmetischer Torzeuganzeige

Ventilschieber

Heißkanalsysteme; keine Angussreste

Auswurfsystem:

Auswerferstifte sind in neutraler Position angeordnet, um eine Teileverformung zu verhindern.

Automatische Teileentnahme mittels Roboter-Pick-and-Place

Integrierte Luftstrahlausstoßvorrichtung für klebrige Schaumstoffe

5.7 Validierung des PP-Schaumstoff-Schwimmkörpers und Schwierigkeiten beim Spritzgießen

Herausforderung

Lösung

Inkonsistente Zellgrößenverteilung

Präzise CFA-Dosierung ±0,05 % durch gravimetrische Mischung; SCF-Durchflusskontrolle

Oberflächenwirbel

Optimierte Einspritzgeschwindigkeit + Gasgegendruck

Einfallstellen an dicken Abschnitten

Reduzierter Haltedruck + verlängerte Kühlung

Magnetverschiebung beim Umspritzen

Magnetische Vorpositionierungsvorrichtung; kontrollierte Einspritzgeschwindigkeit

Verformung aufgrund ungleichmäßiger Kühlung

Konforme Kühlkanäle + Formtemperaturzonensteuerung

5.8 Optimierung des Spritzgießprozesses (Effizienz + Kostenkontrolle)

Optimierungsansätze:

Zykluszeitverkürzung : Optimierung der Abkühlzeit auf ein Minimum ohne Beeinträchtigung der Dimensionsstabilität.

Kavitationszunahme Skalierung von 8→16→32 Hohlräumen mit zunehmendem Volumen

Automatisierte Sekundäroperationen : In-Mold-Etikettierung, robotergestütztes Trimmen

Regelungstechnik : Drucksensoren im Hohlraum passen die Haltekraft automatisch an

Materialrückgewinnung : Läufermahlgut wird mit einer Konzentration von ≤15 % wieder zugeführt

10.

5.9 Qualitätskontrolle und -sicherung

Wareneingangskontrolle:

PP-Harz-MFI-Verifizierung

CFA-Zersetzungstemperaturprüfung

Magnetabmessung und Magnetflussprüfung

Prozessbegleitende Qualitätskontrolle (Formgebung):

Überwachung des Schrotgewichts (Toleranz ±0,5 %)

Dimensionsbasierte Abtastung alle 100 Aufnahmen

Sichtprüfung auf Mängel (Einfallstellen, Grat, Brandspuren)

Dichtemessung (Wasserverdrängung – Zielwert ±0,02 g/cm³)

Prüfung der magnetischen Zugkraft (Zielwert ±5 % des Sollwerts)

Abschließende Qualitätskontrolle:

CMM-Verifizierung des AQL-Stichprobenplans

100% automatisierte Sichtprüfung für kritische Abmessungen

Funktionstest (Auftrieb + magnetische Aktivierung)

Verpackung in ESD-sichere oder Standardversandkartons

5.10 Verpackung & Schnelle Lieferung

Verpackungsmethoden:

Produkttyp

Verpackung

Großverpackung

Antistatische Beutel + Wellpappkartons

Schalverpackung

Kundenspezifische, tiefgezogene Trays für automatisierte Montagelinien

Bauteilkennzeichnung

Lasergravur von Chargencode und Datum zur Rückverfolgbarkeit

Lieferlogistik:

Internationaler Tür-zu-Tür-Versand (Luftfracht: 5–7 Tage; Seefracht: 25–35 Tage)

Incoterms: FOB Shenzhen/Ho Chi Minh; EXW; CIF

Lagerpuffer: 500.000 Einheiten werden in den Distributionszentren vorgehalten.

5.11 Branchenerfahrung von Ansix Tech – Zuverlässigkeit und Kundennutzen

Mehr als 28 Jahre Fertigungsexzellenz:

Gegründet 1996

4 globale Standorte (China + Vietnam)

260 Spritzgießmaschinen

Mehr als 1.200 Mitarbeiter

200.000 m² Gesamtgeschossfläche

Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, ISO 13485, ISO 14001, ISO 8 Reinraum + GMP

Bediente Kundenbranchen:

Haushaltsgeräte (Luftbefeuchter, Wasserfilter, Kaffeemaschinen)

Automobilindustrie (Flüssigkeitsstandsensoren, Schwimmer im Kraftstofftank)

Medizinische Geräte (Komponenten zur Flüssigkeitsstandmessung)

Industrieanlagen (Tankfüllstandsüberwachung, chemische Verarbeitung)

Erfolgsbilanz: Jährlich über 500 erfolgreiche Formenbauprojekte; mehr als 50 Millionen produzierte und ausgelieferte Schwimmkörper aus PP-Schaum.

5.12 Strategie zur kritischen Kostenreduzierung – Mehrdimensionale Optimierung

Materialkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

MuCell® mikrozelluläre Schäumung

16–33% Harzreduktion

Wiedereinführung des Läufermahlens

5–10 % Materialeinsparung

Gewichtsreduzierung durch Schaumstoffstruktur

Bis zu 50 % Gewichtsreduzierung der Bauteile

Prozesskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Formen mit hoher Kavitätenzahl (8→32 Kavitäten)

60–75 % Reduzierung der Arbeitskosten im Formgebungsprozess pro Teil

Automatisierte Teileentnahme

40 % Reduzierung der Bedienerzeit pro Schicht

Lean SMED-Modelländerung

50–70 % Reduzierung der Maschinenstillstandszeiten zwischen den Aufträgen

Werkzeugkostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Standardisiertes Basisdesign

20–30 % niedrigere Kosten für die Formenbeschaffung

Austauschbare Kern-/Hohlraumeinsätze

50 % geringere Kosten für zukünftige Produktvarianten

P20 Basis + S136 Einsätze

Optimiertes Kosten-Lebensdauer-Verhältnis

Qualitätskostenreduzierung:

Verfahren

Auswirkungen

Drucksensoren im Hohlraum

Reduzierung des Ausschusses von 5 % auf ≤2 %

MES Echtzeit-SPC

Keine Auslieferung fehlerhafter Produkte (100%ige Prozesskontrolle)

Proemptive DFM-Analyse

Eliminiert 90 % der Konstruktionsänderungen nach der Werkzeugherstellung.

ABSCHLUSS

Kundeneinladung:

Ansix Tech Co Ltd

Wenn Sie Pläne im Zusammenhang mit Luftbefeuchtern mit Magnetschalter und PP-Schaumstoffschwimmer haben, können Sie uns jederzeit kontaktieren. Wir setzen Ihre Ideen in die Tat um, helfen Ihnen, Ihre Ziele zu erreichen und Großaufträge zu generieren. Sie erreichen uns unter info@ansixtech.com oder direkt unseren CTO unter stephen@ansixtech.com.

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