Comprendre le coût du moulage par injection

Le 27 janvier 2020 | richard | Moulage par injection

Combien coûte le moulage par injection ? Chez MSI, nous voulons que vous ayez une meilleure compréhension du coût du moulage par injection. Nous avons décomposé les différents facteurs de coût associés au moulage par injection plastique dans notre article de blog ci-dessous.

Les coûts impliqués dans la fabrication de pièces moulées par injection peuvent être décomposés en deux catégories. La première est un coût unique pour l’outillage de moulage par injection et la seconde est le coût de production de vos pièces de production.

Coûts du moulage par injection

Complexité de la pièce

Le facteur le plus significatif du coût de l’outillage pour une pièce moulée en plastique est la complexité de la pièce. Les pièces moulées par injection avec beaucoup de coins aigus, de nervures fines ou de caractéristiques en contre-dépouille seront généralement plus coûteuses à fabriquer en outillage.

Si les emplacements des coins aigus empêchent l’utilisation d’une fraise ronde pour l’usinage des caractéristiques du moule, ils nécessiteront un processus d’usinage secondaire appelé usinage par électroérosion. De même, les caractéristiques des nervures qui nécessitent un usinage plus profond que 1/2 pouce et plus mince que 1/16 pouce dans le moule peuvent également nécessiter un usinage secondaire par EDM.

Les caractéristiques de contre-dépouille sur les conceptions de pièces en plastique augmenteront toujours le coût des moules d’injection plastique. Les contre-dépouilles forcent les coûts dans le temps de conception du moule et le temps d’usinage. Ils peuvent également parfois exiger que la taille globale des moules devienne plus grande pour accueillir l’espace nécessaire pour les « actions latérales » (pièces mobiles) qui forment les caractéristiques de contre-dépouille.

Construction du moule

Il existe de nombreuses méthodes de construction de moules d’injection pour une infinité de formes de pièces différentes, et de nombreuses raisons différentes pour lesquelles elles ont toutes une place à la table dans l’industrie du moulage par injection. Mais, dans la construction globale de base des moules d’injection, nous aimons les simplifier en deux groupes : Les « moules à insérer » et les « moules autoportants ». Visitez notre page de moule d’injection pour une bonne compréhension de chacun.

Dans chaque groupe, il y a des centaines de styles, de tailles et de complexités différentes autour de l’industrie, mais d’un point de vue général de coût, les moules de style d’insertion coûteront significativement moins que les moules libres.

Dans une construction de moules, il y a beaucoup de styles différents d’actions latérales, comme mentionné ci-dessus, qui sont utilisés pour libérer les pièces en plastique avec des contre-dépouilles pendant le processus d’éjection de la pièce. La méthode d’action latérale la plus économique, et utilisée par beaucoup de nos concurrents, est fréquemment appelée « charge manuelle » dans notre industrie. Les charges manuelles sont des parties libres du moule qui sont éjectées du moule avec la pièce et qui doivent être retirées manuellement de la pièce puis réinsérées dans le moule à chaque cycle de moulage par une personne.

Les charges manuelles sont une option d’outillage à faible coût pour traiter les caractéristiques des pièces en contre-dépouille dans le moule, mais elles augmentent le coût de la pièce et peuvent conduire à une qualité de pièce irrégulière. Chez MSI, nous préférons utiliser des actions latérales plus « automatiques » dans nos moules car elles permettent un processus de moulage par injection plus rapide et plus cohérent, ce qui donne à nos clients de meilleures pièces pour un coût inférieur.

Les moules d’injection avec des actions latérales automatiques portent un coût plus élevé pour faire que les moules à chargement manuel, mais pour toute quantité de production supérieure à quelques centaines de pièces, le remboursement dans les économies de coût de pièce lavera généralement le coût de construction de moule ajouté.

Nombre de cavités de pièce

Le nombre de cavités de pièce dans le moule affectera directement le prix du moule. Les pièces qui ne nécessitent qu’une faible quantité de pièces par commande client seront construites comme un moule à 1 cavité pour produire seulement 1 pièce par cycle machine, et les pièces avec une grande quantité de pièces par commande client pourraient être construites comme un moule à 2, 4 ou 8 cavités produisant plusieurs pièces par cycle machine.

Les moules à cavités multiples coûteront certainement plus cher que les moules à cavité unique, cependant, gardez à l’esprit que le prix de la pièce aura une relation inverse au coût du moule en considérant la cavitation du moule et le coût total global d’un projet.

Taille de la pièce

Peut-être que le facteur de coût d’outillage le plus facile à comprendre est la relation entre la taille de la pièce et le coût du moule parce que la taille d’une pièce en plastique est directement liée à la taille du moule nécessaire pour produire la pièce. Il s’ensuit également que des moules plus grands nécessitent un espace de construction plus important, des machines et des équipements CNC plus grands et plus coûteux pour travailler dessus, etc.

Cependant, il peut y avoir un certain croisement de la relation entre le coût et la taille dans certains cas. Par exemple, un petit moule d’injection avec une conception très complexe peut parfois coûter plus cher qu’un moule d’injection plus grand avec une conception très simple.

Coût des pièces moulées

Choix du matériau et poids de la pièce,

Le choix du matériau plastique que vous faites pour votre pièce en plastique n’est pas seulement critique pour la fonction de la pièce, il joue également un rôle énorme son coût de fabrication. Le coût de la matière plastique brute peut aller de 1 dollar par livre à 25 dollars par livre. Il faut donc veiller, dans la conception des pièces en plastique, à minimiser le poids de la pièce lorsque cela est possible.

Choisir le bon type de plastique peut également aider à obtenir des temps de cycle ou des taux de production plus rapides de vos pièces afin de réduire les coûts globaux. Pour les petites pièces, le coût du matériau a un petit effet sur le prix unitaire et le taux de production a un grand effet. Sur des pièces plus grandes et plus lourdes, le coût du matériau a un effet important sur le prix unitaire ainsi que sur le taux de production.

$ Material Part Cost = $ Plastic Material Price x Part Weight lbs

Cycle Time and Mold Cavities

« Cycle time » est un terme utilisé dans notre industrie à la fois pour le moulage par injection et l’usinage CNC. En termes simples, c’est la quantité de temps nécessaire à une machine pour compléter un cycle de production. Le temps de cycle total du moulage par injection est constitué des étapes suivantes :

• Temps de fermeture du moule
• Temps de remplissage de l’injection
• Temps d’emballage/de maintien de l’injection
• Temps de refroidissement
• Temps d’ouverture du moule
• Temps d’éjection ou d’extraction de la pièce
• Temps de re…temps de cycle (qui ne s’appliquerait que lorsque les pièces doivent être parcourues en mode semi-automatique avec un opérateur de machine)

Alors, comment le temps de cycle est-il lié au coût de la pièce ? Discutons des sources principales des coûts liés aux matières non matérielles pour le moulage par injection.

Coûts liés aux matières non matérielles

Débutons par les machines et l’équipement. Les machines de moulage par injection à servomoteur de haute technologie d’aujourd’hui sont très coûteuses. La taille nominale du tonnage de la machine et de l’équipement de soutien qui l’entoure déterminera l’investissement global en capital nécessaire pour lancer la production. Les machines de petit tonnage sont utilisées pour faire fonctionner de petits moules et de petites pièces, et les machines de grand tonnage sont nécessaires pour faire fonctionner de grands moules avec de grandes pièces.

Même une petite machine de moulage par injection avec son équipement de soutien coûtera près de 100 000 $ et les très grandes machines coûteront des millions de dollars. Il s’ensuit également que les machines ont un cycle de vie effectif fini, car elles s’usent et perdent également leur avantage technologique au profit d’une technologie plus récente avec le temps, comme tout de nos jours. Sachant que le coût étant l’investissement en capital ($) dans les machines divisé par son cycle de vie effectif (temps), il est facile de comprendre que cela se traduit par un coût opérationnel horaire de propriété de l’équipement.

Secondaire aux coûts d’équipement en capital discutés ci-dessus, serait une combinaison de coûts fixes et variables comme un facteur pour le loyer de l’espace de fabrication, l’utilisation de l’énergie électrique, etc. Grâce à des mathématiques simples, ces coûts sont également très faciles à forer en un coût opérationnel horaire.

La somme de tous les coûts horaires non liés aux matériaux combinés et calculés avec une marge bénéficiaire deviendra ce qui est connu comme le « taux de machine » dans notre industrie.

Enfin, voici comment le coût simple lié aux non-matériaux d’une pièce moulée par injection est déterminé par le temps de cycle :

Le nombre d’unités produites par heure = (3600 sec / temps de cycle sec) x nombre d’empreintes du moule

$ Coût de la pièce non matérielle = $ Taux machine par heure / # d’unités produites par heure

Puisque les taux machine sont tous très compétitifs à travers l’industrie du moulage par injection, le temps de cycle et le nombre d’empreintes du moule sont deux facteurs déterminants significatifs du coût total d’une pièce moulée en plastique.

Emballage et extras

Deux autres éléments qui peuvent vraiment avoir un gros effet sur le prix d’une pièce moulée sont l’emballage et les opérations supplémentaires. Des éléments couramment demandés comme les suivants peuvent augmenter le coût des pièces moulées par injection :

• Emballage en couches
• Emballage en cellules
• Mise en sac en poly
• Emballage de détail
• Plaquage
• Peinture
• Impression sur tampon

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• Usinage secondaire

Coût du moulage par injection

Tous ces facteurs combinés constitueront les coûts du moulage par injection impliqués dans votre projet. Appelez-nous ou envoyez-nous un courriel dès aujourd’hui pour vous entretenir avec l’un de nos ingénieurs commerciaux!