Entendendo o Custo da Moldagem por Injeção

27 de janeiro de 2020 | richard | Moldagem por Injeção

Quanto custa a moldagem por injeção? Na MSI, nós queremos que você entenda melhor o custo da moldagem por injeção. Nós dividimos os vários fatores de custo associados à moldagem por injeção de plástico em nosso blog abaixo.

Os custos envolvidos para a fabricação de peças moldadas por injeção podem ser divididos em duas categorias. A primeira é um custo único para ferramentas de moldagem por injeção e a segunda é o custo para produzir suas peças de produção.

Custos do molde de injeção

Complexidade da peça

O fator mais significativo no custo de ferramentas para uma peça moldada de plástico é a complexidade da peça. Peças moldadas por injeção com muitos cantos afiados, nervuras finas ou recursos de corte inferior serão geralmente mais caros para fazer ferramentas.

Se as localizações dos cantos afiados impedirem o uso de uma fresa redonda para usinar os recursos do molde, eles exigirão um processo de usinagem secundário chamado usinagem EDM. Da mesma forma, características de nervuras que requerem usinagem mais profunda que 1/2 polegada e mais fina que 1/16 polegada no molde também podem requerer usinagem EDM secundária.

Características de corte em projetos de peças plásticas sempre aumentarão o custo dos moldes de injeção plástica. Reduz os custos da força no tempo de projeto do molde e no tempo de usinagem. Eles também podem às vezes exigir que o tamanho total dos moldes se torne maior para acomodar o espaço necessário para as “ações laterais” (peças móveis) que formam as características de corte inferior.

Construção do molde

Existem muitos métodos diferentes de construção de moldes de injeção para infinitas formas de peças diferentes, e muitas razões diferentes pelas quais todos eles têm um lugar na mesa na indústria de moldagem por injeção. Mas, na construção geral básica de molde de injeção, nós gostamos de simplificá-los em dois grupos: “Moldes de inserção” e “moldes de pé livre”. Visite nossa página de molde de injeção para uma boa compreensão de cada um.

Em cada grupo existem centenas de estilos, tamanhos e complexidades diferentes ao redor da indústria, mas de um ponto de vista de custo geral os moldes de estilo de inserção custarão significativamente menos do que os moldes de pé livre.

Em uma construção de moldes existem muitos estilos diferentes de ações laterais, como mencionado acima, que são usados para liberar peças plásticas com undercuts durante o processo de ejeção da peça. O método de ação lateral de menor custo, e usado por muitos de nossos concorrentes, é freqüentemente chamado de “carga manual” em nossa indústria. As cargas manuais são peças soltas do molde que são ejetadas do molde com a peça e precisam ser removidas manualmente da peça e depois re-inseridas no molde a cada ciclo de moldagem por uma pessoa.

As cargas manuais são uma opção de ferramentas de baixo custo para lidar com as características da peça com sub-cortes no molde, mas elas aumentam o custo da peça e podem levar a uma qualidade de peça inconsistente. Na MSI nós preferimos usar mais ações laterais “automáticas” em nossos moldes porque elas permitem um processo de moldagem por injeção mais rápido e mais consistente, o que dá aos nossos clientes melhores peças por um custo menor.

Moldes de injeção com ações laterais automáticas têm um custo maior para fazer do que os moldes de carga manual, mas para qualquer quantidade de produção maior do que algumas centenas de peças, o retorno em economia de custo da peça geralmente irá lavar o custo adicional de construção do molde.

Número de cavidades da peça

O número de cavidades da peça dentro do molde irá afetar diretamente o preço do molde. As peças que requerem apenas uma baixa quantidade de peças por pedido do cliente serão construídas como um molde de 1 cavidade para produzir apenas 1 peça por ciclo da máquina, e peças com uma alta quantidade de peças por pedido do cliente podem ser construídas como um molde de 2, 4 ou 8 cavidades produzindo várias peças por ciclo da máquina.

Moldes com cavidades múltiplas certamente custarão mais que moldes com cavidades simples, entretanto, tenha em mente que o preço da peça terá uma relação inversa com o custo do molde ao considerar a cavitação do molde e um custo total do projeto.

Part Size

Talvez o fator de custo de ferramental mais fácil de entender seja a relação entre o tamanho da peça e o custo do molde porque o tamanho de uma peça plástica está diretamente relacionado com o tamanho do molde necessário para produzir a peça. Segue-se também que moldes maiores requerem maiores quantidades de espaço de construção, máquinas e equipamentos CNC maiores e mais caros para trabalhar neles, etc.

No entanto, em alguns casos, pode haver algum cruzamento da relação custo/tamanho. Por exemplo, um molde de injeção pequeno com um design muito complexo pode, às vezes, custar mais do que um molde de injeção maior com um design muito simples.

Custos da peça moldada

Opção do material e peso da peça,

A seleção de material plástico que você faz para a sua peça plástica não é apenas crítica para a função da peça, mas também desempenha um papel enorme no custo de fabricação. O custo da matéria-prima plástica pode variar de $1 por libra a $25 por libra. Portanto, deve-se ter cuidado no design da peça plástica para minimizar o peso da peça quando possível.

Se escolher o tipo correto de plástico também pode ajudar a obter tempos de ciclo mais rápidos ou taxas de produção de suas peças para reduzir os custos totais. Para peças pequenas o custo do material tem um efeito pequeno no preço unitário e a taxa de produção tem um efeito grande. Em peças maiores e mais pesadas o custo do material tem um grande efeito no preço unitário juntamente com a taxa de produção.

$ Custo da Peça de Material = $ Preço do Material Plástico x Peso da Peça lbs

Tempo de Ciclo e Cavidades do Molde

“Tempo de Ciclo” é um termo usado em nossa indústria tanto para moldagem por injeção quanto para usinagem CNC. Em termos simples é a quantidade de tempo necessária para que uma máquina complete um ciclo de produção. O tempo total do ciclo de moldagem por injeção é composto dos seguintes passos:

• tempo de fecho do molde
• tempo de enchimento por injecção
• tempo de enchimento por injecção
• tempo de arrefecimento
• tempo de abertura do molde
• tempo de ejecção ou de retirada da peça
• tempo de re…tempo de ciclo (que só se aplica quando as peças devem ser executadas em modo semi-automático com um operador de máquina)

Então, como o tempo de ciclo se relaciona com o custo da peça? Vamos discutir as principais fontes dos custos não-materiais relacionados com a moldagem por injeção.

Custos não-materiais

Comecemos com as máquinas e equipamentos. As máquinas de moldagem por injeção servo-acionada de alta tecnologia de hoje em dia são muito caras. A classificação da tonelagem da máquina e do equipamento de apoio ao seu redor determinará o investimento de capital total necessário para a produção. As máquinas de moldagem por injeção de pequena tonelagem são usadas para operar moldes pequenos e peças pequenas, e máquinas de grande tonelagem são necessárias para operar moldes grandes com peças grandes.

A máquina de moldagem por injeção de pequena tonelagem juntamente com seu equipamento de suporte custará cerca de $100.000 e máquinas muito grandes custarão milhões de dólares. Segue-se também que a máquina tem um ciclo de vida útil finito e eficaz porque se desgasta e também perde sua vantagem tecnológica para a tecnologia mais recente ao longo do tempo, como tudo hoje em dia. Sabendo que o custo é o investimento de capital ($) em máquinas dividido pelo seu ciclo de vida efetivo (tempo), é fácil de entender que se traduz em um custo operacional horário de propriedade do equipamento.

Segundo os custos de capital do equipamento discutidos acima, seria uma combinação de custos fixos e variáveis como um fator de aluguel de espaço de fabricação, uso de energia elétrica, etc. Através de matemática simples estes custos também são muito fáceis de perfurar em um custo operacional por hora.

A soma de todos os custos horários não relacionados a materiais combinados e calculados com uma margem de lucro se tornará o que é conhecido como “taxa de máquina” em nossa indústria.

Finalmente, aqui está como o simples custo não relacionado com materiais de uma peça moldada por injeção é determinado pelo tempo de ciclo:

O número de unidades produzidas por hora = (3600 seg / tempo de ciclo seg) x número de cavidades do molde

$ Custo da peça não-material = $ Taxa de máquina por hora / # de unidades produzidas por hora

Desde que as taxas de máquina são todas muito competitivas em toda a indústria de moldagem por injeção, o tempo de ciclo e o número de cavidades no molde são dois fatores determinantes significativos no custo total de uma peça moldada em plástico.

Acondicionamento e Extras

Outros dois itens que podem realmente ter um grande efeito de preço em uma peça moldada são a embalagem e as operações extras. Itens comumente solicitados como os seguintes podem aumentar o custo das peças moldadas por injeção:

• Acondicionamento da camada
• Acondicionamento da célula
• Saco de polietileno
• Acondicionamento do retalho
• Pintura
• Pintura

Pintura do tapete

• Modelagem secundária

Custo da moldagem por injeção

Todos estes fatores combinados irão compor os custos de moldagem por injeção envolvidos no seu projeto. Ligue ou mande-nos um e-mail hoje mesmo para falar com um dos nossos engenheiros de vendas!