Capire il costo dello stampaggio a iniezione

27 gennaio 2020 | richard | Stampaggio a iniezione

Quanto costa lo stampaggio a iniezione? Noi di MSI vogliamo farvi capire meglio il costo dello stampaggio a iniezione. Abbiamo suddiviso i vari fattori di costo associati allo stampaggio a iniezione di plastica nel nostro post del blog qui sotto.

I costi coinvolti nella produzione di parti stampate a iniezione possono essere suddivisi in due categorie. La prima è un costo una tantum per l’attrezzaggio dello stampo a iniezione e la seconda è il costo per la produzione delle parti di produzione.

Costi dello stampo a iniezione

Complessità della parte

Il fattore più significativo nel costo dell’attrezzaggio di una parte stampata in plastica è la complessità della parte. Le parti stampate a iniezione con molti angoli taglienti, costole sottili o caratteristiche di sottosquadro saranno generalmente più costose da realizzare.

Se le posizioni degli angoli taglienti impediscono l’uso di una fresa rotonda per lavorare le caratteristiche dello stampo, richiederanno un processo di lavorazione secondario chiamato lavorazione EDM. Allo stesso modo, le caratteristiche delle costole che richiedono una lavorazione più profonda di 1/2 pollice e più sottile di 1/16 di pollice nello stampo possono anche richiedere una lavorazione secondaria con EDM.

Le caratteristiche di sottosquadro sui progetti di parti in plastica aumenteranno sempre il costo degli stampi a iniezione plastica. I sottosquadri costringono i costi nel tempo di progettazione dello stampo e nel tempo di lavorazione. A volte possono anche richiedere che le dimensioni complessive degli stampi diventino più grandi per ospitare lo spazio necessario per le “azioni laterali” (parti mobili) che formano le caratteristiche di sottosquadro.

Costruzione dello stampo

Ci sono molti metodi diversi di costruzione dello stampo a iniezione per infinite forme diverse di parti, e molte ragioni diverse per cui tutti hanno un posto al tavolo nell’industria dello stampaggio a iniezione. Ma, nella costruzione generale di base degli stampi a iniezione, ci piace semplificarli in due gruppi: “stampi a inserzione” e “stampi indipendenti”. Visitate la nostra pagina sugli stampi a iniezione per una buona comprensione di ciascuno.

In ogni gruppo ci sono centinaia di stili diversi, dimensioni e complessità in giro per l’industria, ma da un punto di vista dei costi generali gli stampi a inserimento costeranno molto meno degli stampi free standing.

Nella costruzione di uno stampo ci sono molti stili diversi di azioni laterali, come detto sopra, che sono usati per rilasciare parti in plastica con sottosquadri durante il processo di espulsione della parte. Il metodo di azione laterale più economico, e usato da molti dei nostri concorrenti, è spesso chiamato “carico a mano” nella nostra industria. I carichi manuali sono parti sciolte dello stampo che vengono espulse dallo stampo con la parte e devono essere rimosse manualmente dalla parte e poi reinserite nello stampo ad ogni ciclo di stampaggio da una persona.

I carichi manuali sono un’opzione di attrezzaggio a basso costo per trattare le caratteristiche delle parti sottosquadro nello stampo, ma aumentano il costo della parte e possono portare ad una qualità inconsistente della parte. In MSI preferiamo usare azioni laterali più “automatiche” nei nostri stampi perché permettono un processo di stampaggio a iniezione più veloce e coerente che dà ai nostri clienti parti migliori per un costo inferiore.

Gli stampi a iniezione con azioni laterali automatiche hanno un costo più alto rispetto agli stampi a mano, ma per qualsiasi quantità di produzione superiore a qualche centinaio di pezzi, il ritorno in termini di risparmio sul costo della parte generalmente laverà via il costo aggiunto della costruzione dello stampo.

Numero di cavità della parte

Il numero di cavità della parte nello stampo influenzerà direttamente il prezzo dello stampo. Le parti che richiedono solo una bassa quantità di parti per ordine del cliente saranno costruite come uno stampo a 1 cavità per produrre solo 1 parte per ciclo macchina, e le parti con un’alta quantità di parti per ordine del cliente potrebbero essere costruite come uno stampo a 2, 4 o 8 cavità per produrre diverse parti per ciclo macchina.

Gli stampi a più cavità costeranno certamente di più degli stampi a cavità singola, tuttavia, tenete a mente che il prezzo del pezzo avrà una relazione inversa al costo dello stampo quando si considera la cavitazione dello stampo e un progetto di costo totale complessivo.

Dimensione del pezzo

Forse il fattore di costo dell’attrezzatura più facile da capire è la relazione tra dimensione del pezzo e costo dello stampo perché la dimensione di un pezzo di plastica è direttamente collegata alla dimensione dello stampo richiesto per produrre il pezzo. Ne consegue anche che stampi più grandi richiedono uno spazio di costruzione maggiore, macchinari e attrezzature CNC più grandi e più costosi per lavorarci, ecc.

Tuttavia, in alcuni casi ci può essere un incrocio della relazione costo-dimensione. Per esempio, un piccolo stampo a iniezione con un design molto complesso a volte può costare di più di uno stampo a iniezione più grande con un design molto semplice.

Costi delle parti stampate

Scelta del materiale e peso della parte,

La selezione del materiale plastico che si fa per la parte in plastica non è solo critica per la funzione della parte, ma gioca anche un ruolo enorme nel suo costo di produzione. Il costo del materiale plastico grezzo può variare nel prezzo da $1 per libbra a $25 per libbra. Quindi, si dovrebbe prestare attenzione nella progettazione di parti in plastica per ridurre al minimo il peso della parte quando possibile.

Scegliere il tipo di plastica corretto può anche aiutare a ottenere tempi di ciclo più veloci o tassi di produzione delle vostre parti per ridurre i costi complessivi. Per le parti piccole il costo del materiale ha un piccolo effetto sul prezzo unitario e il tasso di produzione ha un grande effetto. Su pezzi più grandi e pesanti, il costo del materiale ha un grande effetto sul prezzo unitario insieme al tasso di produzione.

$ Costo del pezzo materiale = $ Prezzo del materiale plastico x peso del pezzo lbs

Tempo di ciclo e cavità dello stampo

“Tempo di ciclo” è un termine usato nella nostra industria sia per lo stampaggio a iniezione che per la lavorazione CNC. In termini semplici è la quantità di tempo richiesta da una macchina per completare un ciclo di produzione. Il tempo totale del ciclo di stampaggio a iniezione è composto dalle seguenti fasi:

• tempo di chiusura dello stampo
• tempo di riempimento dell’iniezione
• tempo di confezionamento/tenuta dell’iniezione
• tempo di raffreddamento
• tempo di apertura dello stampo
• tempo di espulsione o prelievo delle parti
• tempo di ri-ciclo (che si applica solo quando il ciclo di stampaggio a iniezione è stato completato).tempo di ciclo (che si applica solo quando i pezzi devono essere lavorati in modo semi-automatico con un operatore della macchina)

Come si relaziona il tempo di ciclo con il costo del pezzo? Discutiamo le fonti primarie dei costi non legati al materiale per lo stampaggio a iniezione.

Costi non legati al materiale

Iniziamo con i macchinari e le attrezzature. Le macchine per lo stampaggio a iniezione ad alta tecnologia di oggi sono molto costose. Il tonnellaggio della macchina e l’attrezzatura di supporto circostante determinano l’investimento di capitale complessivo richiesto per eseguire la produzione. Le macchine di piccolo tonnellaggio sono usate per eseguire piccoli stampi e piccole parti, e le macchine di grande tonnellaggio sono necessarie per eseguire grandi stampi con grandi parti.

Anche una piccola macchina per lo stampaggio a iniezione con le sue attrezzature di supporto costerà circa 100.000 dollari e le macchine molto grandi costeranno milioni di dollari. Ne consegue anche che il macchinario ha un ciclo di vita effettivo finito perché si consuma e perde anche il suo vantaggio tecnologico a favore di una tecnologia più recente nel tempo, proprio come tutto al giorno d’oggi. Sapendo che il costo è l’investimento di capitale ($) nel macchinario diviso per il suo ciclo di vita effettivo (tempo), è facile capire che si traduce in un costo operativo orario di proprietà dell’attrezzatura.

Secondo i costi di capitale dell’attrezzatura discussi sopra, ci sarebbe una combinazione di costi fissi e variabili come un fattore per l’affitto dello spazio di produzione, il consumo di energia elettrica, ecc. Attraverso una semplice matematica, questi costi sono anche molto facili da analizzare in un costo operativo orario.

La somma di tutti i costi orari non materiali combinati e calcolati con un margine di profitto diventerà ciò che è noto come “tasso di macchina” nella nostra industria.

Infine, ecco come il semplice costo non materiale di un pezzo stampato a iniezione è determinato dal tempo di ciclo:

Il numero di unità prodotte all’ora = (3600 sec / tempo di ciclo sec) x numero di cavità dello stampo

$ Costo del pezzo non materiale = $ Tasso della macchina all’ora / # di unità prodotte all’ora

Siccome i tassi della macchina sono tutti molto competitivi nell’industria dello stampaggio a iniezione, il tempo di ciclo e il numero di cavità nello stampo sono due fattori determinanti nel costo totale di un pezzo stampato in plastica.

Imballaggio ed extra

Altri due elementi che possono davvero avere un grande effetto sui prezzi di un pezzo stampato sono l’imballaggio e le operazioni extra. Articoli comunemente richiesti come i seguenti possono aumentare il costo delle parti stampate a iniezione:

• Imballaggio a strati
• Imballaggio a celle
• Imballaggio in polietilene
• Imballaggio per la vendita al dettaglio
• Placcatura
• Pittura
• Pad printing
• Lavorazione secondaria

Costo dello stampaggio a iniezione

Tutti questi fattori combinati tra loro costituiranno i costi di stampaggio a iniezione coinvolti nel vostro progetto. Chiamateci o inviateci un’e-mail oggi stesso per parlare con uno dei nostri ingegneri di vendita!

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