Spritzguss-Stückkosten: Material, Maschine und Werkzeug durchrechnen

Die vier Bausteine des Stückpreises

Jedes seriöse Angebot für ein Spritzgussteil lässt sich auf dieselbe Struktur zurückführen:

Die ersten beiden Posten sind variabel: Sie fallen mit jedem Schuss an und skalieren linear mit der Menge. Die Werkzeugamortisation ist ein Fixkostenanteil, der über die Abnahmemenge verteilt wird und deshalb der Grund ist, warum dieselbe Geometrie bei 10.000 Stück deutlich mehr pro Teil kostet als bei 100.000. Die Nacharbeit schließlich ist alles, was nach dem Entnehmen aus dem Werkzeug noch passiert: Entgraten, Drucken, Montieren, Verpacken.

Wer diese vier Blöcke getrennt betrachtet, versteht sofort, warum zwei Angebote für dasselbe Teil auseinanderliegen können: Der eine Anbieter rechnet mit einer 60-Sekunden-Zykluszeit und einer Kavität, der andere mit 40 Sekunden und zwei Kavitäten. Gleiche Qualität, verschiedener Prozess, fast doppelter Stückpreis. Wie die Gesamtkosten eines Projekts inklusive Werkzeug aussehen, ist im Detail in Spritzguss Kosten: Was ein Gehäuse wirklich kostet beschrieben.

Baustein 1: Materialkosten

Die Materialkosten pro Teil ergeben sich aus dem Schussgewicht mal dem Materialpreis pro Kilogramm. Wichtig ist, dass der Schuss nicht nur das Teil enthält, sondern auch den Anguss: Bei einem Kaltlaufwerkzeug landen Angusskanäle und Sammel Anguss im Abfall bzw. im Regranulat. Rechnen Sie daher mit dem vollen Schussgewicht, nicht mit dem Teilgewicht.

Für ein Gehäuse mit 55 g Teilgewicht und rund 10 g Anguss sind das 65 g pro Schuss. Bei typischen Granulatpreisen ergeben sich diese Materialkosten pro Teil:

Zwei Dinge fallen auf. Erstens ist der Materialanteil bei dünnwandigen Standardteilen mit 10 bis 20 % des Stückpreises überraschend klein: Die oft geführte Diskussion über Cent-Beträge im Granulatpreis lohnt sich selten. Zweitens ändert sich das Bild bei massiven Teilen oder Hochleistungskunststoffen: Bei einem 300-g-Teil aus POM liegen die Materialkosten bei über einem Euro, und plötzlich ist der Werkstoff der größte Kostenblock. Die systematische Materialauswahl mit Kriterien und Preisordnungen steht in Materialwahl für Spritzguss.

Baustein 2: Maschinenkosten

Die Maschinenkosten pro Teil folgen einer einfachen Logik: Jede Maschinenstunde kostet Geld, und jede Stunde produziert eine bekannte Anzahl von Teilen. Der Maschinensatz liegt bei mittelgroßen Maschinen typischerweise zwischen 60 und 100 € pro Stunde inklusive Maschinenbediener, Energie und Trockner. Geteilt durch die Zykluszeit mal die Kavitätenzahl ergibt sich der Maschinenkostenanteil pro Teil.

Ein Zahlenbeispiel: 45 Sekunden Zykluszeit bei einem 80-€-Stundensatz und zwei Kavitäten ergeben 45 ÷ 3.600 × 80 ÷ 2 = rund 0,50 € pro Teil. Drei Stellschrauben stecken in dieser Formel:

• Zykluszeit – der größte Hebel. Die Kühlzeit dominiert den Zyklus, und sie wächst quadratisch mit der Wandstärke. Dünner wandige Teile sind deshalb nicht nur materialsparend, sondern vor allem zeitsparend.
• Kavitätenzahl – zwei Kavitäten halbieren die Maschinenkosten pro Teil, weil zwei Teile pro Zyklus entstehen. Der Weg von einer auf zwei Kavitäten kostet Werkzeug, rechnet sich aber ab mittleren Mengen fast immer.
• Maschinengröße – das Schließgewicht des Werkzeugs bestimmt die Maschinenklasse. Ein schlankes Werkzeug auf einer kleineren Maschine hat einen niedrigeren Stundensatz.

Mit 30 statt 45 Sekunden Zykluszeit sinkt der Maschinenanteil im Beispiel von 0,50 € auf rund 0,33 € pro Teil. Dieselbe Geometrie, über ein Viertel weniger variable Kosten. Der umgekehrte Weg ist die einzige Kavität: 45 Sekunden auf einer Kavität kosten 1,00 € pro Teil, also doppelt so viel wie die Zwei-Kavitäten-Variante. Warum sich mehr Kavitäten nicht immer lohnen und wo die Grenzen liegen, wird in einem eigenen Artikel zu Mehrkavitäten-Werkzeugen behandelt.

Baustein 3: Werkzeugamortisation

Der dritte Baustein ist kein Kostenanteil des Prozesses, sondern eine Rechenaufteilung: Das Werkzeug kostet einmalig Geld und wird über die abgenommene Menge verteilt. Wie stark das den Stückpreis drückt, zeigt dieselbe 12.000-€-Zwei-Kavitäten-Vorrichtung bei unterschiedlichen Abnahmemengen:

Diese Tabelle erklärt das wichtigste Phänomen beim Spritzguss: Der Stückpreis fällt mit der Menge, aber nicht linear, sondern nähert sich einer Untergrenze aus Material- und Maschinenkosten an. Von 10.000 auf 100.000 Teile sinkt der Preis um mehr als die Hälfte, von 50.000 auf 100.000 nur noch um 12 Cent. Die Werkzeugamortisation ist der Grund, warum Kleinserien wirtschaftlich eine andere Betrachtung brauchen: Bei 500 Teilen trüge dasselbe Werkzeug 24 € pro Teil. Welche Werkzeugklasse für welche Menge die richtige ist, steht im Kleinserie-Kosten-Guide.

Praktisch relevant ist außerdem, was in dieser Rechnung nicht steckt: Werkzeugwartung, Ersatzteile und die Lebensdauer. Ein Aluminium-Werkzeug ab rund 1.500 € ist nach einigen tausend Schüssen am Ende, ein gehärteter Stahlwerkzeugblock übersteht mehrere hunderttausend Schüsse. Bei hohen Gesamtmengen ist das teurere Stahlwerkzeug pro Teil am Ende günstiger, obwohl es beim Kauf mehr kostet. Die typischen Fehler, die beim Werkzeugkauf Geld kosten, listet der Artikel zu Werkzeugbau-Fehlern.

Baustein 4: Nacharbeit und oft vergessene Posten

Nach dem Werksausgleich ist das Teil fertig, aber noch lange nicht lieferfähig. Die Nacharbeit umfasst Entgraten von Anguss und Kompaktstellen, oberflächliche Behandlung wie Lackieren, Drucken oder Lackieren, Montage von Inserts und Zukaufteilen sowie Verpackung. Für ein einfaches Gehäuse sind das im Beispiel 8 Cent pro Teil, bei optischen Flächen oder Montageschritten können es schnell 30 bis 50 Cent werden.

Dazu kommen Posten, die in Stückpreis-Angeboten oft versteckt oder gar nicht ausgewiesen sind: Ausschuss und Startmaterial beim Anfahren des Werkzeugs, Qualitätsprüfung und Messtechnik, Verpackung und Transport. Fragen Sie bei jedem Angebot gezielt nach, welche dieser Posten im Stückpreis enthalten sind, und ob das Entgraten maschinell oder manuell kalkuliert wurde. Genau hier liegen die Überraschungen zwischen zwei Angeboten, die auf dem Papier 20 Cent auseinanderliegen.

Durchgerechnet: Stückkosten eines Gehäuses

Jetzt alle vier Bausteine im Beispiel zusammen. Annahmen: ABS-Gehäuse mit 55 g Teilgewicht, 65 g Schussgewicht inklusive Anguss, 45 Sekunden Zykluszeit, Zwei-Kavitäten-Werkzeug für 12.000 €, Maschinensatz 80 €/h, Abnahmemenge 50.000 Teile, Nacharbeit 8 Cent.

Summe: rund 0,98 € pro Teil, alle Preise netto zzgl. MwSt. Dieselbe Rechnung mit einer Kavität ergäbe 1,48 €, mit einem auf 30 Sekunden optimierten Prozess rund 0,82 €. Das ist die ganze Bandbreite, die sich allein aus Prozessentscheidungen ergibt, bevor über den Granulatpreis verhandelt wird.

Zwei Hinweise zur Einordnung: Erstens ist das eine Planungsrechnung mit Erfahrungswerten, kein Angebot. Der konkrete Preis hängt von Werkzeugauslegung, Charge, Region und Lieferumfang ab. Zweitens lohnt sich der Vergleich mit der Alternative: CNC-gefräste Kleinserien-Exemplare derselben Geometrie liegen je nach Aufwand bei 4 bis 8 € pro Stück. Wo genau die Spritzguss-Wendepunktmenge liegt, zeigt die Break-even-Rechnung im nächsten Abschnitt.

Break-even: wann schlägt Spritzguss CNC und 3D-Druck?

Die Break-even-Menge ergibt sich, wenn man die Werkzeuginvestition durch die Ersparnis pro Teil teilt. Im Beispiel kostet das Spritzgussteil rund 0,98 €, das CNC-Teil 8 €. Die variable Ersparnis liegt also bei rund 7 €, das Werkzeug kostet 12.000 €:

Ab rund 1.700 Teilen ist das Werkzeug amortisiert, jedes weitere Teil spart über 7 €. Bei einer günstigeren CNC-Alternative von 4 € verschiebt sich die Schwelle auf etwa 3.700 Teile. Die allgemeine Faustregel bleibt: Spritzguss lohnt sich ab einigen tausend Teilen, darunter sind CNC und 3D-Druck wirtschaftlicher. Welche Prototypen- Verfahren bis dahin sinnvoll sind, zeigt der Prototyping-Kosten-Vergleich. Für die Planung eines echten Serienstarts mit Qualitätssicherung und Dokumentation ist der Guide zur Serienfertigung von Spritzgussteilen der nächste Schritt.

Die fünf Hebel für einen niedrigeren Stückpreis

1. Wandstärke reduzieren. Kürzere Kühlzeiten verkürzen den Zyklus direkt. Aus 2,5 mm werden so schnell 35 statt 45 Sekunden.
2. Kavitätenzahl erhöhen. Zwei Kavitäten halbieren den Maschinenanteil. Rechnen Sie die Werkzugerweiterung gegen die Ersparnis pro Teil.
3. Geometrie ohne Schieber. Jede Seitaktion treibt Werkzeug und Zyklus. Wenn sich Hinterschneidungen konstruktiv vermeiden lassen, gewinnen Sie zweimal.
4. Material nach Gesamtkosten wählen. Der Kilopreis ist fast irrelevant, die Verarbeitbarkeit entscheidet: Ein Material mit kürzerer Kühlzeit kann pro Teil günstiger sein als der scheinbar billigere Granulat-Werkspreis.
5. Menge bündeln. Wer Jahresbedarf auf einmal abruft, verteilt die Werkzeugamortisation auf mehr Teile. Lagerhaltung kostet weniger als ein hoher Stückpreis.

Alle zehn Hebel inklusive Preisbeispielen stehen ausführlich in Spritzguss-Kosten senken: 10 konkrete Ansätze. Und weil am Anfang jedes günstigen Teils eine fertigungsgerechte Konstruktion steht: Bereits die DFM-Prüfung vor dem Werkzeugbau entscheidet, ob diese Hebel überhaupt zur Verfügung stehen. Der zugehörige Service mit Konstruktion, Werkzeugbegleitung und Abnahme ist auf der Spritzguss-Seite beschrieben.

Häufige Fragen zu Spritzguss-Stückkosten