Entender el coste del moldeo por inyección

27 de enero de 2020 | richard | Moldeo por inyección

¿Cuánto cuesta el moldeo por inyección? En MSI queremos que conozca mejor el coste del moldeo por inyección. Hemos desglosado los diversos factores de coste asociados con el moldeo por inyección de plástico en nuestra entrada del blog a continuación.

Los costes implicados en la fabricación de piezas moldeadas por inyección se pueden desglosar en dos categorías. La primera es un coste único para el utillaje del molde de inyección y la segunda es el coste para producir sus piezas de producción.

Costes del molde de inyección

Complejidad de la pieza

El factor más significativo en el coste del utillaje para una pieza moldeada de plástico es la complejidad de la pieza. Las piezas moldeadas por inyección con muchas esquinas afiladas, nervaduras finas o características de socavado serán generalmente más caras de fabricar en utillaje.

Si las ubicaciones de las esquinas afiladas impiden el uso de una fresa redonda para el mecanizado de las características del molde, requerirán un proceso de mecanizado secundario llamado mecanizado EDM. Del mismo modo, las características de las costillas que requieren un mecanizado más profundo de 1/2 pulgada y más delgado de 1/16 de pulgada en el molde también pueden requerir un mecanizado secundario por EDM.

Las características de socavación en los diseños de piezas de plástico siempre aumentarán el coste de los moldes de inyección de plástico. Los socavones imponen costes en el tiempo de diseño del molde y en el tiempo de mecanizado. También pueden requerir a veces que el tamaño total de los moldes sea mayor para acomodar el espacio necesario para las «acciones laterales» (partes móviles) que forman las características de socavado.

Construcción de moldes

Hay muchos métodos diferentes de construcción de moldes de inyección para un sinfín de formas de piezas diferentes, y muchas razones diferentes por las que todos tienen un lugar en la mesa en la industria del moldeo por inyección. Pero, en la construcción básica de moldes de inyección en general, nos gusta simplificarlos en dos grupos: «Moldes de inserción» y «moldes libres». Visite nuestra página de moldes de inyección para entender bien cada uno de ellos.

Dentro de cada grupo hay cientos de estilos, tamaños y complejidades diferentes en la industria, pero desde el punto de vista del coste general los moldes de estilo de inserción costarán significativamente menos que los moldes de pie libre.

Dentro de la construcción de un molde hay muchos estilos diferentes de acciones laterales, como se ha mencionado anteriormente, que se utilizan para liberar las piezas de plástico con socavones durante el proceso de expulsión de la pieza. El método de acción lateral más barato, y utilizado por muchos de nuestros competidores, se llama frecuentemente «carga manual» en nuestra industria. Las cargas manuales son partes sueltas del molde que se expulsan del mismo con la pieza y necesitan ser retiradas manualmente de la pieza y luego reinsertadas en el molde en cada ciclo de moldeo por una persona.

Las cargas manuales son una opción de utillaje de bajo coste para tratar las características de las piezas con socavones en el molde, pero aumentan el coste de la pieza y pueden dar lugar a una calidad inconsistente de la misma. En MSI preferimos usar más acciones laterales «automáticas» en nuestros moldes porque permiten un proceso de moldeo por inyección más rápido y consistente que da a nuestros clientes mejores piezas por un costo menor.

Los moldes de inyección con acciones laterales automáticas tienen un mayor coste de fabricación que los moldes de carga manual, pero para cualquier cantidad de producción superior a unos pocos cientos de piezas, el ahorro en el coste de la pieza generalmente compensará el coste añadido de la construcción del molde.

Número de cavidades de la pieza

El número de cavidades de la pieza dentro del molde afectará directamente al precio del molde. Las piezas que sólo requieren una baja cantidad de piezas por pedido del cliente se construirán como un molde de 1 cavidad para producir sólo 1 pieza por ciclo de máquina, y las piezas con una alta cantidad de piezas por pedido del cliente podrían construirse como un molde de 2, 4 u 8 cavidades produciendo varias piezas por ciclo de máquina.

Los moldes de múltiples cavidades ciertamente costarán más que los moldes de una sola cavidad, sin embargo, tenga en cuenta que el precio de la pieza tendrá una relación inversa al costo del molde cuando se considere la cavitación del molde y el costo total de un proyecto.

Tamaño de la pieza

Quizás el factor de costo de herramental más fácil de entender es la relación entre el tamaño de la pieza y el costo del molde porque el tamaño de una pieza de plástico está directamente relacionado con el tamaño del molde requerido para producir la pieza. También se deduce que los moldes más grandes requieren mayores cantidades de espacio de construcción, maquinaria y equipos CNC más grandes y más caros para trabajar en ellos, etc.

Sin embargo, puede haber algún cruce de la relación coste-tamaño en algunos casos. Por ejemplo, un molde de inyección pequeño con un diseño muy complejo a veces puede costar más que un molde de inyección más grande con un diseño muy simple.

Costes de las piezas moldeadas

Elección del material y peso de la pieza,

La selección del material plástico que usted hace para su pieza de plástico no sólo es crítica para la función de la pieza, sino que también juega un papel enorme su coste de fabricación. El coste de la materia prima plástica puede oscilar entre 1 dólar por libra y 25 dólares por libra. Por lo tanto, se debe tener cuidado en el diseño de las piezas de plástico para minimizar el peso de la pieza cuando sea posible.

La elección del tipo de plástico correcto también puede ayudar a lograr tiempos de ciclo más rápidos o tasas de producción de sus piezas para reducir los costos generales. En el caso de las piezas pequeñas, el coste del material tiene un pequeño efecto en el precio unitario y la tasa de producción tiene un gran efecto. En piezas más grandes y pesadas, el coste del material tiene un gran efecto en el precio unitario junto con la tasa de producción.

Coste de la pieza de material = $ Precio del material plástico x Peso de la pieza lbs

Tiempo de ciclo y cavidades del molde

El «tiempo de ciclo» es un término utilizado en nuestra industria tanto para el moldeo por inyección como para el mecanizado CNC. En términos simples, es la cantidad de tiempo requerida para que una máquina complete un ciclo de producción. El tiempo total del ciclo de moldeo por inyección se compone de los siguientes pasos:

• tiempo de cierre del molde
• tiempo de llenado de la inyección
• tiempo de envasado/retención de la inyección
• tiempo de enfriamiento
• tiempo de apertura del molde
• tiempo de expulsión o extracción de la pieza
• re.tiempo de ciclo (que sólo se aplicaría cuando las piezas deben funcionar en modo semiautomático con un operario de la máquina)

Entonces, ¿cómo se relaciona el tiempo de ciclo con el coste de la pieza? Discutamos las fuentes primarias de los costes no relacionados con el material para el moldeo por inyección.

Costes no relacionados con el material

Comencemos con la maquinaria y el equipo. La maquinaria de moldeo por inyección de alta tecnología de hoy en día es muy cara. El tamaño de tonelaje de la máquina y su equipo de apoyo circundante determinarán la inversión de capital total requerida para ejecutar la producción. Los tamaños de máquinas de pequeño tonelaje se utilizan para ejecutar moldes pequeños y piezas pequeñas, y las máquinas de gran tonelaje son necesarias para ejecutar moldes grandes con piezas grandes.

Incluso una pequeña máquina de moldeo por inyección junto con su equipo de apoyo costará cerca de 100.000 dólares y las máquinas muy grandes costarán millones de dólares. También se deduce que la maquinaria tiene un ciclo de vida efectivo finito porque se desgasta y también pierde su ventaja tecnológica a favor de una tecnología más nueva con el tiempo, como todo hoy en día. Sabiendo que el coste es la inversión de capital ($) en maquinaria dividida por su ciclo de vida efectivo (tiempo), es fácil entender que se traduce en un coste operativo por hora de la propiedad del equipo.

Secundariamente a los costes del equipo de capital discutidos anteriormente, habría una combinación de costes fijos y variables como un factor de alquiler del espacio de fabricación, el uso de energía eléctrica, etc. La suma de todos los costes horarios no relacionados con el material combinados y calculados con un margen de beneficio se convertirá en lo que se conoce como «tarifa de la máquina» en nuestra industria.

Por último, he aquí cómo se determina el coste simple no relacionado con el material de una pieza moldeada por inyección mediante el tiempo de ciclo:

El # de unidades producidas por hora = (3600 seg / tiempo de ciclo seg) x número de cavidades del molde

Costo de la pieza no relacionada con el material = $ Tasa de máquina por hora / # de unidades producidas por hora

Dado que las tasas de máquina son todas muy competitivas en toda la industria del moldeo por inyección, el tiempo de ciclo y el número de cavidades del molde son dos factores determinantes significativos en el costo total de una pieza moldeada de plástico.

Empaquetado y extras

Dos elementos más que realmente pueden tener un gran efecto en el precio de una pieza moldeada son el empaquetado y las operaciones extras. Elementos comúnmente solicitados como los siguientes pueden aumentar el coste de las piezas moldeadas por inyección:

• Embalaje de capas
• Embalaje de celdas
• Embolsado de poliéster
• Embalaje para la venta al por menor
• Planchado
• Pintura
• Impresión de almohadillas
• Mecanizado secundario

Coste de moldeo por inyección

Todos estos factores combinados conformarán los costos de moldeo por inyección involucrados en su proyecto. Llame o envíe un correo electrónico hoy mismo para hablar con uno de nuestros ingenieros de ventas.