Förstå kostnaderna för formsprutning

Januari 27, 2020 | richard | Formsprutning

Hur mycket kostar formsprutning? På MSI vill vi att du ska få en bättre förståelse för kostnaden för formsprutning. Vi har delat upp de olika kostnadsfaktorerna i samband med formsprutning av plast i vårt blogginlägg nedan.

Kostnaderna för tillverkning av formsprutade delar kan delas upp i två kategorier. Den första är en engångskostnad för formsprutningsverktyg och den andra är kostnaden för att producera dina produktionsdelar.

Kostnader för formsprutningsverktyg

Delkomplexitet

Den mest betydelsefulla faktorn för verktygskostnaden för en plastgjuten del är komplexiteten hos delen. Sprutgjutna delar med många skarpa hörn, tunna ribbor eller underskärningar är i allmänhet dyrare att tillverka verktyg för.

Om placeringen av skarpa hörn förhindrar användningen av en rund fräs för att bearbeta formfunktionerna kräver de en sekundär bearbetningsprocess som kallas EDM-bearbetning. På samma sätt kan ribbfunktioner som kräver bearbetning djupare än 1/2 tum och tunnare än 1/16 tum i formen också kräva sekundär EDM-bearbetning.

Underskurna funktioner på plastdelskonstruktioner kommer alltid att öka kostnaden för plastsprutningsformarna. Underskärningar medför kostnader i formkonstruktionstiden och bearbetningstiden. De kan också ibland kräva att formarnas totala storlek blir större för att rymma det utrymme som behövs för de ”sidoåtgärder” (rörliga delar) som bildar de underskurna funktionerna.

Formbyggnad

Det finns många olika metoder för konstruktion av injektionsformar för oändligt många olika delformer, och många olika anledningar till varför de alla har en plats vid bordet i formsprutningsindustrin. Men när det gäller grundläggande övergripande konstruktion av formsprutningsverktyg gillar vi att förenkla dem i två grupper: ”Insatsformar” och ”fristående formar”. Besök vår sida om injektionsformar för att få en god förståelse för var och en av dem.

Inom varje grupp finns det hundratals olika stilar, storlekar och komplexiteter runt om i branschen, men från en allmän kostnadssynpunkt kostar inskjutningsformar betydligt mindre än fristående formverktyg.

Inom en formkonstruktion finns det många olika stilar av sidohandlingar, som nämnts ovan, som används för att släppa ut plastdetaljer med underskärningar under utstötningsprocessen av delar. Den billigaste metoden för sidoåtgärder, och som används av många av våra konkurrenter, kallas ofta för ”handladdning” i vår bransch. Handladdningar är lösa delar av formen som kastas ut från formen tillsammans med detaljen och som måste avlägsnas manuellt från detaljen för att sedan åter sättas in i formen vid varje formningscykel av en person.

Handladdningar är ett billigt verktygsalternativ för att hantera underskärningar i formen, men de ökar kostnaden för detaljen och kan leda till en inkonsekvent kvalitet på detaljen. På MSI föredrar vi att använda mer ”automatiska” sidoåtgärder i våra formar eftersom de möjliggör en snabbare och mer konsekvent formsprutningsprocess som ger våra kunder bättre delar till en lägre kostnad.

Sprutformar med automatiska sidoåtgärder har en högre tillverkningskostnad än handladdningsformar, men för alla produktionskvantiteter som är högre än några hundra stycken kommer återbetalningen i form av besparingar av delkostnader i allmänhet att tvätta ut den extra kostnaden för formkonstruktionen.

Antal delhåligheter

Antalet delhåligheter i formen kommer att påverka priset på formen direkt. Delar som endast kräver en liten mängd delar per kundorder kommer att konstrueras som en form med 1 kavitet för att producera endast 1 del per maskincykel, och delar med en stor mängd delar per kundorder kan konstrueras som en form med 2, 4 eller 8 kaviteter som producerar flera delar per maskincykel.

Multikavitetsformar kommer säkerligen att kosta mer än enkavitetsformar, men kom ihåg att prissättningen av delar kommer att ha ett omvänt förhållande till formkostnaden när man tar hänsyn till formkavitation och ett projekts totala totalkostnad.

Delstorlek

Den kanske enklaste verktygskostnadsfaktorn att förstå är förhållandet mellan delstorlek och formkostnad, eftersom storleken på en plastdel står i direkt relation till den formstorlek som krävs för att tillverka delen. Av detta följer också att större formar kräver större byggnadsutrymme, större och dyrare CNC-maskiner och utrustning för att arbeta med dem osv.

Det kan dock i vissa fall förekomma en viss överlappning av förhållandet mellan kostnad och storlek. Till exempel kan en liten formsprutning med en mycket komplex konstruktion ibland kosta mer än en större formsprutning med en mycket enkel konstruktion.

Kostnader för formgjutna delar

Materialval och delvikt,

Det val av plastmaterial som du gör för din plastdel är inte bara avgörande för delens funktion, det spelar också en stor roll för dess tillverkningskostnad. Kostnaden för råplastmaterial kan variera i pris från 1 dollar per pund till 25 dollar per pund. Därför bör man vid utformningen av plastdelar se till att minimera delens vikt när det är möjligt.

Välja rätt plasttyp kan också hjälpa till att uppnå snabbare cykeltider eller produktionshastigheter för dina delar för att minska de totala kostnaderna. För små delar har materialkostnaden en liten effekt på enhetspriset och produktionshastigheten en stor effekt. På större och tyngre delar har materialkostnaden en stor effekt på enhetspriset tillsammans med produktionshastigheten.

$ Materialkostnad för en del = $ Plastmaterialpris x Delvikt lbs

Cykeltid och formhålor

”Cykeltid” är ett begrepp som används i vår bransch för både formsprutning och CNC-bearbetning. Enkelt uttryckt är det den tid som krävs för att en maskin ska slutföra en produktionscykel. Den totala cykeltiden för formsprutning består av följande steg:

• tid för stängning av formen
• tid för fyllning av formsprutning
• tid för packning/hållning av formsprutning
• tid för kylning
• tid för öppning av formen
• tid för utstötning eller uttagning av delar
• tid för om- och återvinning
• .cykeltid (vilket endast skulle gälla när delar måste köras i ett halvautomatiskt läge med en maskinoperatör)

Hur förhåller sig cykeltiden till delkostnaden? Låt oss diskutera de primära källorna till de icke materialrelaterade kostnaderna för formsprutning.

Non-materialrelaterade kostnader

Låt oss börja med maskiner och utrustning. Dagens högteknologiska servodrivna formsprutningsmaskiner är mycket dyra. Maskinens tonnagestorlek och dess omgivande stödutrustning avgör den totala kapitalinvestering som krävs för att driva produktionen. Maskiner med litet tonnage används för att köra små formar och små delar, och maskiner med stort tonnage behövs för att köra stora formar med stora delar.

Även en liten formsprutningsmaskin tillsammans med dess stödutrustning kommer att kosta nära 100 000 dollar och mycket stora maskiner kommer att kosta miljontals dollar. Av detta följer också att maskinerna har en begränsad effektiv livscykel eftersom de slits ut och också förlorar sina tekniska fördelar till nyare teknik med tiden, precis som allting nuförtiden. När man vet att kostnaden är kapitalinvesteringen (dollar) i maskiner dividerad med dess effektiva livscykel (tid), är det lätt att förstå att det översätts till en driftskostnad per timme för ägandet av utrustningen.

Sekundärt till de kapitalkostnader för utrustning som diskuteras ovan, skulle det finnas en kombination av fasta och rörliga kostnader som en faktor för hyra för tillverkningsutrymme, användning av elkraft osv. Genom enkel matematik är dessa kostnader också mycket lätta att beräkna till en driftskostnad per timme.

Summan av alla icke-materialrelaterade timkostnader som kombineras och beräknas med en vinstmarginal blir vad som kallas ”maskinpriset” i vår bransch.

Sist avslutningsvis, här är hur den enkla icke-materialrelaterade kostnaden för en formsprutad del bestäms av cykeltiden:

Antal producerade enheter per timme = (3600 sek / cykeltid sek) x antal håligheter i formen

Kostnad för icke-materialrelaterade delar = Maskinpris per timme / antal producerade enheter per timme

Med tanke på att maskinpriserna är mycket konkurrenskraftiga i hela formsprutningsbranschen är cykeltid och antal håligheter i formen två viktiga bestämningsfaktorer för den totala kostnaden för en plastgjuten del.

Förpackningar och extrafunktioner

Två ytterligare poster som verkligen kan ha en stor prispåverkan på en formgjuten del är förpackningar och extraoperationer. Vanligt efterfrågade poster som följande kan öka kostnaden för formsprutade delar:

• Lagförpackning
• Cellförpackning
• Polysäckar
• Detaljhandelsförpackning
• Plating
• Måleri
• Målning
• Polystryck
• Sekundär bearbetning

Kostnad för formsprutning

Alla dessa faktorer tillsammans utgör kostnaderna för formsprutning i ditt projekt. Ring eller mejla oss idag för att komma i kontakt med en av våra försäljningsingenjörer!