Pochopení nákladů na vstřikování

27. ledna 2020 | richard | Vstřikování

Kolik stojí vstřikování? Ve společnosti MSI chceme, abyste lépe porozuměli nákladům na vstřikování plastů. V našem příspěvku na blogu níže jsme rozebrali různé nákladové faktory spojené se vstřikováním plastů.

Náklady spojené s výrobou vstřikovaných dílů lze rozdělit do dvou kategorií. První jsou jednorázové náklady na nástroje pro vstřikovací formy a druhou jsou náklady na výrobu vašich výrobních dílů.

Náklady na vstřikovací formy

Složitost dílu

Nejvýznamnějším faktorem nákladů na nástroje pro plastový výlisek je složitost dílu. Vstřikované díly s velkým množstvím ostrých rohů, tenkých žeber nebo podříznutých prvků budou obecně dražší na výrobu nástrojů.

Pokud umístění ostrých rohů brání použití kulaté frézy pro obrábění prvků formy, budou vyžadovat sekundární obrábění zvané EDM obrábění. Stejně tak prvky žeber, které vyžadují obrábění hlubší než 1/2 palce a tenčí než 1/16 palce do formy, mohou rovněž vyžadovat sekundární obrábění elektroerozivním obráběním.

Podrobné prvky na konstrukcích plastových dílů vždy zvýší náklady na plastové vstřikovací formy. Podřezání si vynucuje náklady na dobu návrhu formy a dobu obrábění. Někdy také mohou vyžadovat zvětšení celkových rozměrů forem, aby se do nich vešel prostor potřebný pro „boční akce“ (pohyblivé části), které tvoří podříznuté prvky.

Konstrukce formy

Existuje mnoho různých metod konstrukce vstřikovacích forem pro nekonečně mnoho různých tvarů dílů a mnoho různých důvodů, proč mají všechny své místo u stolu v průmyslu vstřikování plastů. V základní celkové konstrukci vstřikovací formy je však rádi zjednodušujeme do dvou skupin: „vkládací formy“ a „volně stojící formy“. Navštivte naši stránku o vstřikovacích formách, abyste se v každé z nich dobře vyznali.

V každé skupině existují stovky různých stylů, velikostí a složitostí v celém odvětví, ale z obecného hlediska nákladů budou vložkové formy stát podstatně méně než volně stojící formy.

V rámci konstrukce forem existuje mnoho různých stylů bočních akcí, jak bylo uvedeno výše, které se používají k uvolnění plastových dílů s podříznutím během procesu vyhazování dílu. Nejlevnější metoda bočního působení, kterou používá mnoho našich konkurentů, se v našem oboru často nazývá „ruční zatížení“. Ruční zátěže jsou volné části formy, které se vyhazují z formy spolu s dílem a musí být ručně odstraněny z dílu a poté znovu vloženy do formy při každém lisovacím cyklu osobou.

Ruční zátěže jsou nízkonákladovou variantou nástroje pro řešení nedořezů ve formě, ale zvyšují cenu dílu a mohou vést k nekonzistentní kvalitě dílu. Ve společnosti MSI dáváme přednost používání více „automatických“ bočních úkonů v našich formách, protože umožňují rychlejší a konzistentnější proces vstřikování, který našim zákazníkům poskytuje lepší díly za nižší cenu.

Vstřikovací formy s automatickými bočními akcemi mají sice vyšší náklady na výrobu než formy s ručním vkládáním, ale při jakémkoli výrobním množství vyšším než několik stovek kusů se návratnost úspory nákladů na díl zpravidla vyrovná přidaným nákladům na konstrukci formy.

Počet dutin dílu

Počet dutin dílu ve formě přímo ovlivňuje cenu formy. Díly, které vyžadují pouze malé množství dílů na objednávku zákazníka, budou zkonstruovány jako forma s 1 dutinou pro výrobu pouze 1 dílu za jeden strojní cyklus, a díly s velkým množstvím dílů na objednávku zákazníka mohou být zkonstruovány jako forma s 2, 4 nebo 8 dutinami pro výrobu několika dílů za jeden strojní cyklus.

Vícedutinové formy budou jistě dražší než formy s jednou dutinou, nicméně mějte na paměti, že cena dílu bude mít inverzní vztah k ceně formy při zohlednění kavitace formy a celkových nákladů na projekty.

Velikost dílu

Možná nejsnáze pochopitelným faktorem nákladů na nástroje je vztah mezi velikostí dílu a cenou formy, protože velikost plastového dílu přímo souvisí s velikostí formy potřebné k výrobě dílu. Z toho také vyplývá, že větší formy vyžadují větší stavební prostor, větší a dražší CNC stroje a zařízení pro práci na nich atd.

V některých případech však může dojít ke zkřížení vztahu nákladů a velikosti. Například malá vstřikovací forma s velmi složitou konstrukcí může někdy stát více než větší vstřikovací forma s velmi jednoduchou konstrukcí.

Náklady na vstřikovaný díl

Výběr materiálu a hmotnost dílu,

Výběr plastového materiálu, který zvolíte pro svůj plastový díl, je nejen rozhodující pro funkci dílu, ale hraje také velkou roli jeho výrobní náklady. Náklady na surový plastový materiál se mohou pohybovat v rozmezí od 1 USD za libru až po 25 USD za libru. Při návrhu plastového dílu je tedy třeba dbát na to, abyste pokud možno minimalizovali hmotnost dílu.

Výběr správného typu plastu může také pomoci dosáhnout kratší doby cyklu nebo rychlosti výroby vašich dílů a snížit tak celkové náklady. U malých dílů mají náklady na materiál malý vliv na jednotkovou cenu a velký vliv má rychlost výroby. U větších a těžších dílů mají náklady na materiál velký vliv na jednotkovou cenu spolu s rychlostí výroby.

$ Náklady na materiál dílu = $ Cena plastového materiálu x hmotnost dílu lbs

Doba cyklu a dutiny formy

„Doba cyklu“ je termín používaný v našem oboru pro vstřikování plastů i CNC obrábění. Zjednodušeně řečeno se jedná o dobu, kterou stroj potřebuje k dokončení jednoho výrobního cyklu. Celková doba cyklu vstřikování se skládá z následujících kroků:

• doba uzavření formy
• doba plnění vstřikovací formy
• doba balení/držení vstřikovací formy
• doba chlazení
• doba otevření formy
• doba vyhození nebo vyjmutí dílu
• doba zpětného vstřikovánídoba cyklu (která by se uplatnila pouze v případě, že díly musí probíhat v poloautomatickém režimu s obsluhou stroje)

Jak tedy souvisí doba cyklu s náklady na díl? Probereme primární zdroje nemateriálových nákladů na vstřikování.

Náklady nesouvisející s materiálem

Začněme u strojů a zařízení. Dnešní špičkové vstřikovací stroje se servopohonem jsou velmi drahé. Jmenovitá tonážní velikost stroje a jeho okolní podpůrné vybavení určí celkovou kapitálovou investici potřebnou pro spuštění výroby. Malé tonážní velikosti strojů se používají pro provoz malých forem a malých dílů a velké tonážní stroje jsou potřebné pro provoz velkých forem s velkými díly.

I malý vstřikovací stroj spolu s podpůrným vybavením bude stát téměř 100 000 dolarů a velmi velké stroje budou stát miliony dolarů. Z toho také vyplývá, že stroje mají konečný efektivní životní cyklus, protože se opotřebovávají a také časem ztrácejí svou technologickou výhodu oproti novějším technologiím, stejně jako vše v dnešní době. Víme-li, že náklady jsou kapitálovou ($) investicí do strojního zařízení vydělenou jeho efektivním životním cyklem (dobou), je snadné pochopit, že se to promítne do hodinových provozních nákladů na vlastnictví zařízení.

Sekundárně k výše uvedeným nákladům na kapitálové vybavení by se jednalo o kombinaci fixních a variabilních nákladů, jako je faktor nájemného za výrobní prostory, spotřeba elektrické energie atd. Prostřednictvím jednoduché matematiky lze tyto náklady také velmi snadno rozvést na hodinové provozní náklady.

Součet všech hodinových nákladů nesouvisejících s materiálem dohromady a vypočtený se ziskovou marží se stane tím, co je v našem odvětví známo jako „sazba za stroj“.

Nakonec zde uvádíme, jak se stanoví jednoduché nemateriálové náklady na vstřikovaný díl podle doby cyklu:

Číslo vyrobených jednotek za hodinu = (3600 s / doba cyklu s) x počet dutin ve formě

$ nemateriálové náklady na díl = $ strojní sazba za hodinu / počet vyrobených jednotek za hodinu

Protože jsou všechny strojní sazby v celém odvětví vstřikování velmi konkurenceschopné, doba cyklu a počet dutin ve formě jsou dva významné určující faktory celkových nákladů na plastový výlisek.

Balení a přídavné operace

Dvě další položky, které mohou mít skutečně velký vliv na cenu výlisku, jsou balení a přídavné operace. Běžně požadované položky, jako jsou následující, mohou zvýšit cenu vstřikovaných dílů:

• Balení do vrstev
• Balení do buněk
• Balení do polyetylenových sáčků
• Maloobchodní balení
• Lakování
• Lakování
• Tisk na podložku
• .
• Druhotné obrábění

Náklady na vstřikování

Všechny tyto faktory dohromady tvoří náklady na vstřikování spojené s vaším projektem. Zavolejte nám nebo napište e-mail ještě dnes a domluvte se s některým z našich obchodních techniků!