Hoe elk proces het deel vormt
Spuitgieten van metaal injecteert gesmolten aluminium, zink of magnesium onder hoge druk in een gehard stalen matrijs en stoot daarna een bijna eindvormig deel uit zodra het metaal stolt. Het is een net-shape proces: het grootste deel van de uiteindelijke geometrie, inclusief dunne wanden, ribben en bussen, ontstaat in het gereedschap. De cyclustijd ligt in de orde van seconden tot een minuut, afhankelijk van wanddikte en deelgrootte.
CNC-frezen is subtractief. Het vertrekt van een massief blok, staaf of bijna-vormig gietstuk en verwijdert materiaal met roterende frezen tot de eindgeometrie bereikt is. Er wordt niets toegevoegd; de eigenschappen van het moedermateriaal blijven behouden omdat je alleen bestaand materiaal vormt, zonder gietkorrel of warmtebeïnvloede zone aan het oppervlak.
Wanneer spuitgieten de betere keuze is
Kies spuitgieten wanneer je duizenden identieke metalen delen nodig hebt met dunne wanden, complexe ribben en geïntegreerde kenmerken, en de stukprijs moet dalen naarmate het volume stijgt. Consumentenhardware, behuizingen, beugels en omkastingen zijn klassieke kandidaten, net als framedelen in e-mobiliteit waar gewicht en stijfheid samen tellen.
Omdat de matrijs de vorm bepaalt, levert spuitgieten een uitstekende herhaalbaarheid en oppervlaktekwaliteit direct uit het gereedschap, met weinig nabewerking naast geboorde gaten en draadinserts. Het is de volumekampioen voor lichte, complexe metalen delen: één matrijs vervangt honderden freesuren en houdt de maat vast over honderdduizenden slagen, zolang het ontwerp niet meer verandert.
Wanneer CNC-frezen de betere keuze is
Kies CNC bij lage tot middelgrote volumes, wanneer het deel nog evolueert, of wanneer het zeer strakke toleranties en zuivere draad zonder lossingshoeken moet halen. Frezen wint ook bij hoogwaardige gewalste legeringen die niet gegoten kunnen worden, en bij delen waar enige porositeit onaanvaardbaar is, zoals afdichtvlakken en lagerzittingen.
CNC is ook de juiste keuze voor bridgeproductie en prototypes: je hebt snel een echt metalen deel, zonder matrijsdoorlooptijd en zonder weggegooid gereedschap als het ontwerp verandert. Voor één stuk of een paar honderd wint frezen meestal op zowel kosten als snelheid, en je houdt de vrijheid om de geometrie na elke testronde aan te passen.
Kosten en het break-evenpunt
Spuitgieten heeft een grote vaste kost: de stalen matrijs kost enkele duizenden tot tienduizenden euro's en de bouw duurt weken. Maar zodra hij bestaat, is elke slag goedkoop, waardoor de stukprijs sterk daalt zodra het volume de duizenden haalt. De matrijskost moet dus worden terugverdiend over een serie die lang genoeg loopt.
CNC heeft bijna geen opstartkost voor een enkel stuk en een bescheiden programmeerkost die over de serie wordt verdeeld. Het omslagpunt met spuitgieten ligt vaak in de lage tot middelgrote duizenden stuks, afhankelijk van de deelgrootte, de legering en hoeveel frezen het gietstuk nog nodig heeft. Reken de nabewerking altijd mee: een goedkope matrijs met veel freeswerk kan duurder uitvallen dan een massief gefreesd deel.
Toleranties, nauwkeurigheid en materialen
CNC haalt op metaal ongeveer plus of min 0,02 mm en verwerkt elke gewalste of luchtvaartlegering, aluminium, staal, titanium of messing, met volledige dichtheid en traceerbaar materiaal. Daarom is het de keuze voor lagerzittingen, hydraulische vlakken en precisieassemblages, waar een tiende millimeter het verschil maakt tussen passen en speling.
Spuitgieten is grover, ruwweg plus of min 0,1 mm in gegoten toestand, en beperkt tot gietbare legeringen zoals ADC12, A380 of Zamak. Krimp en porositeit zijn inherent, dus kritische maten worden meestal toch na het gieten gefreesd. Je wint dan nog steeds op vorm en volume, maar de maattolerantie komt in de praktijk van de freesbank, niet van de matrijs.
Oppervlakteafwerking en nabewerking
Gegoten delen komen met een gladde, gelijkmatige huid uit de matrijs en kunnen direct gepolijst, verzilverd, poedergelakt of gespoten worden. De belangrijkste nabewerking is het trimmen van de scheidingslijn, het verwijderen van aanspuit- en uitstootsporen en het plaatsen van draadinserts. Reken die stappen mee in de stukprijs, want het is handwerk.
CNC-delen komen bijna op maat binnen en verdragen parelstralen, anodiseren of borstelen zonder problemen. Het verschil is dat gieten vaak nog CNC-nabewerking vraagt om datums en gaten recht te zetten, terwijl een volledig gefreesd deel soms helemaal geen snede meer nodig heeft. Voor zichtdelen weegt de freesrichting mee: ze bepaalt hoe het licht over het oppervlak valt.
Doorlooptijd en iteratiesnelheid
De klok van spuitgieten begint bij het gereedschap: ontwerp, staal, bemonstering en correctie kunnen zes tot twaalf weken duren voor het eerste goede deel er is. Dat is prima wanneer het ontwerp bevroren is en de serie lang loopt, maar het is een slechte match met een programma dat nog elke maand van vorm verandert.
CNC levert een eerste metalen deel in dagen en freest een herziene versie bijna even snel. Voor ontwikkeling, bridge-series en alles wat nog verandert, houdt frezen het project in beweging terwijl de gietmatrijs al dan niet wordt verantwoord. Veel teams frezen daarom de eerste twee of drie bouwjaren en bestellen de matrijs pas bij de definitieve vorm.
Sterkte, porositeit en eindproducten
CNC-delen zijn isotroop en volledig dicht; de eigen sterkte van de legering blijft behouden omdat je massief materiaal vormt. Daarom worden dragende, veiligheids- en drukhoudende componenten bijna altijd gefreesd, van ophangpunten tot hydraulische blokken waar een lekkage niet mag voorkomen.
Gietstukken zijn degelijk voor de meeste constructieve toepassingen, maar hebben een kleine, voorspelbare porositeit en een gietkorrel die de vermoeiingssterkte beperkt. Voor hogedruk- of vermoeiingskritische delen kies je vacuümondersteund gieten en plan je nabewerking van afdichtvlakken, of je blijft bij CNC. Laat porositeit nooit als verrassing komen: vraag de leverancier om röntgen- of doorsneecontrole bij kritische delen.
Typische toepassingen per sector
Automotive en e-mobiliteit gebruiken spuitgieten voor behuizingen, beugels en steeds grotere structurele delen; CNC maakt daarnaast de fixtures, prototypes en precisiecomponenten in kleine series. De twee processen concurreren daar zelden: ze bedienen verschillende fases van hetzelfde programma.
Elektronica, medisch en robotica leunen op CNC voor behuizingen en mechanismen in klein volume, en stappen pas naar spuitgieten wanneer het jaarvolume de gereedschapsdrempel haalt. De beslissing volgt de jaarlijkse vraag, niet alleen de stukprijs, en verschuift dus mee zodra een product aanslaat of juist in een nichemarkt blijft hangen. Wie beide routes naast elkaar rekent, ziet dat de goedkoopste stukprijs bij lage volumes zelden de goedkoopste oplossing is.
Een praktische beslischecklist
Vraag je af: maak ik er meer dan een paar duizend per jaar? Is de legering gietbaar en de wand dun? Kan ik het ontwerp lang genoeg bevriezen om een matrijs terug te verdienen? Is het antwoord overal ja, dan wint spuitgieten, meestal met ruime marge.
Is het volume lager, beweegt het ontwerp, of heb je strakke toleranties en nul porositeit nodig, kies dan CNC. Veel projecten prototypen in CNC, bewijzen het deel en migreren naar spuitgieten zodra de businesscase de matrijs draagt. Leg die route vooraf vast, zodat niemand halverwege een matrijs bestelt voor een vorm die nog niet vaststaat.
Hoe FabProto beide processen ondersteunt
FabProto freest CNC-delen en werkt met partners voor spuitgieten, zodat je je niet aan een matrijs vastlegt voordat het ontwerp bewezen is. Wij frezen je prototypes en kleine series in metaal, met de toleranties en afwerkingen die een productiedeel vraagt.
Wanneer het volume gereedschap rechtvaardigt, helpen we de matrijs afbakenen, schatten we de break-evenhoeveelheid en produceren we zelfs CNC-bridgedelen tijdens de matrijsbouw. Dat gefaseerde pad beschermt je budget tegen een matrijs in een vorm die nog evolueert, en houdt de leverdatum van je eerste serie hoe dan ook overeind, ook als de matrijs vertraging oploopt.