Einleitung:Die Kosten für das Spritzgießen sind für Hersteller von Kunststofferzeugnissen, die das Kunststoffspritzgießen verwenden, von großer Bedeutung. Dieser Artikel geht auf die Feinheiten des Kunststoff Spritzgießen Kosten, wobei alle Faktoren, die die Kosten beeinflussen, erläutert werden.

Ist das Spritzgießen ein teures Verfahren?

Ist Spritzgießen teuer? Das ist nicht einfach zu beantworten. Zwar hat sich das Verfahren für die Massenproduktion von Kunststoffteilen als kosteneffizient erwiesen, aber die Maschinen sind teuer, so dass die anfänglichen Einrichtungskosten hoch sein können.

Mit zunehmender Produktionsmenge sinken jedoch die Gesamtproduktionskosten. Das Spritzgießen gilt daher weithin als kosteneffiziente Lösung für die Massenproduktion von Kunststoffteilen, da der Preis pro Teil mit steigendem Volumen sinkt.

Je mehr man also verdient, desto billiger wird es.

Was sind die wichtigsten Faktoren, die die Kosten des Spritzgießens beeinflussen?

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die Ihre Kosten in die Höhe treiben oder senken können, und diese zu kennen ist der Schlüssel, damit der finanzielle Teil Ihres Projekts gut funktioniert.

Teil Kosten

Teil Größe

Größere Spritzgussteile erfordern mehr Material, was mehr Geld kostet. Außerdem werden größere Maschinen benötigt, die mehr Energie verbrauchen und länger für die Herstellung brauchen, was die Herstellung erschwert.

Je größer die Teile werden, desto schwieriger ist es, sie perfekt zu fertigen, so dass man zu ausgefalleneren, teureren Methoden greifen muss. Außerdem fällt bei größeren Teilen mehr Abfall an, insbesondere bei Angusssystemen, die überschüssiges Material produzieren, was die Kosten für das Kunststoffspritzgießen weiter erhöht.

Teil Komplexität

Komplexe Entwürfe erfordern oft komplexe Formen mit feineren Details, was die anfänglichen Formkosten erhöht. Sie können auch moderne Maschinen und engere Toleranzen erfordern, was zu höheren Betriebskosten und längeren Produktionszeiten führt.

Komplexe Kunststoffformteile führen häufig zu erhöhten Zykluszeiten aufgrund zusätzlicher Kühl- und Rüstanforderungen, was die Gesamteffizienz der Fertigung verringert. Darüber hinaus steigt mit der Komplexität auch das Fehlerpotenzial, was zu höheren Abfall- und Nacharbeitsraten führt.

Bauteildesign für Herstellbarkeit

Gute Teile sparen Geld. Sie verbrauchen weniger Material, machen den Bau von Formen einfacher und ermöglichen schnellere Zyklen. Dies erreichen sie durch die richtige Wandstärke, die Konsistenz und die Vermeidung von Hinterschneidungen.

Schlechte Teile erschweren die Herstellung von Formen, verlangsamen die Zyklen und führen zu mehr Ausschuss. Sie tun dies, weil sie komplexe Formen haben und nicht für die Fertigung ausgelegt sind.

Werkzeugkosten

Die Kosten für die Spritzgussform, die während der Spritzgießprozess hängt von dem zur Herstellung der Form verwendeten Verfahren, den verwendeten Materialien, der Komplexität der Form und der Größe des Formhohlraums ab.

Wahl des Formherstellungsprozesses:

3D-Druck: Gut geeignet für die Herstellung von Prototypen und komplexen Entwürfen, aber möglicherweise nicht stark genug für die Massenproduktion.

CNC-Bearbeitung: Es ist präzise und vielseitig, aber es kann eine Weile dauern und mehr kosten.

Elektrische Funkenerosion: Sie eignet sich gut für kleine Details, funktioniert aber möglicherweise nicht so gut, wenn das Material hart oder kompliziert ist.

Komplexität der Form

Komplexere Formen mit komplizierten Merkmalen, Hinterschneidungen oder komplexen Geometrien haben in der Regel höhere Werkzeugkosten, da sie schwieriger herzustellen sind. Sie benötigen spezielle Werkzeuge und ihre Herstellung dauert länger, was bedeutet, dass Sie mehr Geld im Voraus ausgeben müssen.

Andererseits können Sie mit einem einfacheren Formenentwurf mit weniger komplexen Merkmalen die Kosten für die Form senken, was sie zu einer kostengünstigeren Option macht, insbesondere wenn Sie diese komplexen Merkmale nicht benötigen.

Es geht darum, Ihre Designanforderungen mit Ihren Kostenüberlegungen in Einklang zu bringen, um Ihre Spritzgießkosten zu optimieren.

Größe des Formhohlraums

Größere Formen müssen stärker sein, was bedeutet, dass sie mehr kosten. Aber sie können mehr Material aufnehmen und mehr Teile auf einmal herstellen.

Auf der anderen Seite sind kleinere Kavitäten in der Regel billiger, weil sie weniger Material verbrauchen und eine einfachere Formkonstruktion haben.

Sie sollten die Größe des Formhohlraums auf der Grundlage Ihrer Produktionsanforderungen wählen. Wenn Sie das richtige Gleichgewicht zwischen Kavitätsgröße und Teilegröße finden, können Sie Material- und Werkzeugkosten sparen.

Wahl des Formmaterials

Das von Ihnen gewählte Formmaterial hat Auswirkungen auf Ihre Ausgaben und die Qualität Ihres Herstellungsprozesses.

Verschiedene Formenmaterialien kosten unterschiedlich viel und halten unterschiedlich lange. Aluminium und 3D-gedruckte Formen sind billiger und eignen sich gut, wenn Sie nur eine kleine Anzahl von Produkten herstellen.

Wenn Sie hingegen viele Teile herstellen, brauchen Sie eine Form aus einem robusten Material wie Stahl. Stahlformen sind zwar teurer, aber sie halten länger und machen jedes Teil billiger.

Die Wahl des richtigen Formmaterials ist also eine wichtige Entscheidung. Sie müssen die Kosten für die Herstellung von Teilen zum jetzigen Zeitpunkt mit den Kosten für die Herstellung von Teilen im Laufe der Zeit abwägen.

Im Folgenden werden die beiden in der Branche am häufigsten verwendeten Formmaterialien vorgestellt:

Stahl: Es ist robust und eignet sich gut für die Herstellung vieler Teile, aber es kostet mehr für den Anfang.

Aluminium: Es ist leicht, rostet nicht und ist billiger, also ist es für einige Dinge gut geeignet.

Materialkosten

Wenn Sie sich für ein bestimmtes Material entscheiden, z. B. für Hochleistungskunststoffe, kostet dies in der Regel mehr. Wenn Sie jedoch Ihren Entwurfs- und Herstellungsprozess optimieren, um den Materialabfall zu reduzieren, können Sie insgesamt viel Geld sparen.

Und obwohl die Verwendung von recycelten Materialien zunächst etwas mehr kostet, ist es ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit, der sich langfristig auszahlen könnte.

Produktionsvolumen

Das Produktionsvolumen hat einen großen Einfluss auf das Spritzgießen. Es wirkt sich darauf aus, wie viel Rohmaterial Sie benötigen, wie ausgefallen Ihre Spritzgießmaschine sein muss und wie stark/haltbar/was auch immer Ihre Spritzgussform sein muss. Es gibt drei große Kategorien von Produktionsvolumen:

Kleinserienproduktion

Für diese Kategorie werden einfache Formen benötigt, die in der Regel aus billigen Materialien wie Aluminium oder 3D-Druckmaterialien hergestellt werden. Es werden auch weniger Rohstoffe und weniger ausgefallene Maschinen benötigt, was niedrigere Gesamtkosten für das Spritzgießen bedeutet. Allerdings sind die Kosten pro Teil in der Regel höher, wenn es sich um eine Kleinserie handelt.

Mittel- und Großserienproduktion

Sie brauchen eine robuste Spritzgussform aus Stahl, weil sie lange hält und mehrere Materialien verarbeiten kann, und, wenn möglich, eine ausgefallene Maschine. Dadurch wird das Spritzgießen teurer.

Die hohen Kosten werden jedoch auf die einzelnen Teile verteilt, so dass die Herstellungskosten pro Teil sinken. Es ist wichtig zu wissen, dass die Kosten pro Teil in der Großserienproduktion höher sind als in der Produktion mittlerer Stückzahlen. Ihre Herstellungskosten pro Teil sind also niedriger.

Ausgaben für Ausrüstung

Die für das Spritzgussverfahren verwendeten Maschinen sind speziell. Die Kosten für eine Maschine hängen davon ab, wie groß sie ist und wie kompliziert sie ist (in der Regel, wie viel Arbeit sie selbst erledigt), und reichen von $10.000 (klein) oder weniger für Kleinserien-Spritzgießen bis zu $200.000 (groß) für Großserien-Spritzgießen.

Mittelgroße Spritzgießmaschinen ($50.000 oder mehr) können auch für mittlere Stückzahlen angepasst werden. Außerdem müssen Sie über die verschiedenen Arten von Spritzgießen Maschinen und wie sie sich auf die Kosten auswirken:

Hydraulische Spritzgießmaschinen

Hydraulische Spritzgießmaschinen verwenden Hydraulikpumpen zur Steuerung der Maschine während des Gießvorgangs. Sie zeichnen sich durch hohe Haltbarkeit, gleichmäßiges Einspritzen und Ausstoßen und günstige Anschaffungskosten aus. Allerdings verbrauchen sie zu viel Energie und sind nicht präzise.

Elektrische Spritzgießmaschinen

Elektrische Spritzgießmaschinen verwenden elektrische Servomotoren zur Steuerung der Maschine während des Gießvorgangs.

Sie verbrauchen weniger Energie, sind genau, haben geringe Betriebs- und Wartungskosten und sind einfach zu bedienen. Allerdings erfordern sie hohe Anfangsinvestitionen und eine regelmäßige Wartung.

Hybrid-Spritzgießmaschinen

Hybrid-Spritzgießmaschinen sind eine Kombination aus diesen beiden Maschinentypen. Sie zeichnen sich durch Energieeinsparung, hohe Präzision und Wiederholbarkeit aus.

Aufgrund der Verwendung von Hydraulikpumpen und Elektromotoren sind sie jedoch sehr wartungsintensiv, und die anfänglichen Investitionskosten sind sehr hoch.

Anstatt die Maschinen zu kaufen, lagern die Unternehmen das Projekt an Spritzgießdienstleister aus. So müssen sie nicht mehr die hohen Kosten für den Kauf der Maschinen tragen, sondern nur noch die Servicekosten des Dienstleisters.

Arbeitskosten

Zu den Arbeitskosten gehören einige Kosten für menschliches Personal:

Die Einrichtungskosten umfassen die Kosten für die Konfiguration und Einrichtung der Spritzgießmaschine. Aufgrund der Genauigkeit und des technischen Know-hows, die für solche Verfahren erforderlich sind, ist dies sehr zeitaufwendig.

Zu den Reparaturkosten gehört der Ersatz von fehlerhaften Teilen, Werkzeugen und mehreren Komponenten während des Gießvorgangs.

Auch wenn Spritzgießmaschinen die meiste Zeit automatisiert sind, sind die Kosten für das Bedienpersonal wichtig.

Oberflächenveredelung

Die Oberflächenveredelung umfasst Verfahren wie Glühen, Sandstrahlen, Pulverbeschichten usw., mit denen die Teile optisch oder funktionell verbessert werden. Sie sind nicht Teil des eigentlichen Spritzgießprozesses.

Viele Dienstleister gewähren Ihnen jedoch einen Preisnachlass, wenn Sie sie für das Spritzgießen und die Oberflächenbehandlung in Anspruch nehmen.

Außerdem gibt es zusätzliche Dienstleistungen, wie z. B. Fertigungsverfahren wie Zerspanen und Bohren, Montageleistungen wie Ultraschallschweißen und Dekoration wie Tampondruck, die die Kosten für das Spritzgießen in die Höhe treiben.

Hinweis: Nicht alle Teile erfordern eine Oberflächenbearbeitung oder andere sekundäre Arbeitsgänge. Vergewissern Sie sich also, dass Sie diese Dienstleistungen benötigen, um die Gesamteffizienz der Produktion zu verbessern und den Materialabfall zu verringern.

Teil Verpackung

Die Kosten für die Verpackung hängen davon ab, ob es sich um eine Verbraucherverpackung (d. h. etwas, das man erkennt und wegwirft) oder um eine teurere Versandverpackung handelt. Verbraucherverpackungen sind gut für Produkte, die sofort verwendet werden können.

Größere Hersteller können jedoch automatisierte Verpackungen verwenden, die Schäden und Fehler reduzieren können.

Anforderungen an die Teileinspektion

Es gibt zwei Arten von Kosten für die Teileprüfung: Standard- und Spezialprüfungen. Bei der Standardprüfung handelt es sich um einen internen Prozess, bei dem geschultes Personal die Teile auf Mängel (kosmetische oder kritische Mängel) prüft und das Qualitätsprüfungsteam die möglichen Ursachen ermittelt.

Bei einer spezialisierten Inspektion werden professionelle Ingenieure zur Prüfung des Produkts eingeladen. Daher kostet eine spezielle Zertifizierung mehr, und manchmal verlangen die Injektionsdienstleister eine Gebühr für die Zertifizierung.

Was sind die besten Praktiken zur Senkung der Kosten beim Spritzgießen?

Es gibt ein paar Dinge, die Sie tun können, um bei den Kosten für Kunststoff-Spritzgussformen zu sparen, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Mit diesen Maßnahmen können Sie Ihre Produktion kostengünstiger und effizienter gestalten.

Vereinfachte Formgestaltung

Vereinfachte Formen tragen dazu bei, die Zykluszeit des Gießprozesses zu verkürzen, die Produktionseffizienz zu verbessern und die Kosten für das Spritzgießen zu senken. Sie minimieren auch den Materialabfall, indem sie die Ausschussrate und den Ausschuss reduzieren.

Darüber hinaus sind einfachere Formen leichter zu warten, was ihre Lebensdauer verlängert und die Häufigkeit und Kosten von Reparaturen und Austausch verringert.

Um den Formenbau zu vereinfachen, muss man sich von unnötigen Dingen trennen, die Form des Teils verbessern und darüber nachdenken, bereits hergestellte Teile zu verwenden. Mithilfe von Computertools können Sie überflüssige Teile finden und entfernen, sodass Sie eine Form herstellen können, die gut funktioniert und keine schlechten Teile produziert.

Unnötige Teilemerkmale reduzieren

Dieser Ansatz vereinfacht die Konstruktion von Spritzgusswerkzeugen, was die Herstellungskosten senkt, da komplexe Formen in der Herstellung teurer sind. Eine geringere Komplexität der Teile bedeutet auch einen geringeren Materialverbrauch, was unmittelbar Kosten spart.

Außerdem können einfachere Konstruktionen die Formgebungszyklen verkürzen, die Produktivität erhöhen und die Arbeits- und Energiekosten senken.

Dies bedeutet auch weniger Wartungsaufwand für die Form. Wichtig ist, dass solche vereinfachten Konstruktionen oft Teile mit größerer struktureller Integrität und gleichbleibender Qualität hervorbringen, was weniger Fehler bedeutet.

Um effektiv Fett abzubauen, müssen Sie tief in Ihre Konstruktion eintauchen und sich auf die Optimierung der Teilegeometrie im Hinblick auf Funktionalität und Herstellbarkeit konzentrieren.

Dies kann bedeuten, dass die Notwendigkeit bestimmter ästhetischer Elemente überdacht wird, dass mehrere Komponenten zu einem effizienteren Design kombiniert werden oder dass die Abmessungen von Teilen geändert werden, um überflüssige oder unkritische Merkmale zu beseitigen.

Ziel ist es, das richtige Gleichgewicht zwischen den Anforderungen an ein Teil und den Kosten für seine Herstellung zu finden.

Optimieren Sie die Materialauswahl

Hochleistungskunststoffe haben zwar bestimmte Vorteile, sind aber oft auch teurer. Die Analyse der funktionalen Anforderungen eines Teils und die Auswahl kosteneffizienter Materialien, die diese Anforderungen erfüllen, können zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, ohne dass die Qualität darunter leidet.

Beseitigung des kosmetischen Erscheinungsbildes

Bei manchen Anwendungen ist es nicht wichtig, wie ein Teil aussieht. Wenn man auf ausgefallene Details verzichtet, können die Teile schneller und einfacher hergestellt werden, was wiederum Geld spart. Dies gilt insbesondere für Teile, die nicht gut aussehen müssen.

Formen wiederverwenden

Das Beste aus einer Form herauszuholen ist ein kluger Weg, um Geld zu sparen in Spritzgießen. Wenn Sie eine Form für mehrere Produktionsläufe verwenden, können Sie die Kosten für die Form auf eine größere Anzahl von Teilen verteilen, was die Kosten pro Teil senkt.

Wenn Sie sich gut um Ihren Schimmel kümmern und ihn regelmäßig warten, können Sie seine Lebensdauer verlängern und so langfristig Geld sparen.

Wählen Sie Insert Molding

Beim Insert Molding wird vor dem Einspritzen ein vorgeformtes Teil, ein sogenannter Insert, in die Form gelegt. Auf diese Weise können Sie mehrere Teile in eine Form einlegen, so dass Sie keine zusätzlichen Schritte unternehmen müssen, um sie zusammenzusetzen.

Wenn Sie alles in einem Schritt erledigen, läuft die Maschine weniger lange und Sie müssen nicht so viele Wiederholungen und Zyklen durchführen.

Außerdem müssen Sie nicht verschiedene Teile zusammensetzen, die separat entworfen wurden, was Zeit spart. Durch die Zusammenfassung aller Schritte spart das Insert Molding Zeit und Geld.

Schlussfolgerung

Die Kenntnis der Kosten des Kunststoffspritzgießens ist entscheidend für die Optimierung Ihres Fertigungsprozesses. Wenn Sie die verschiedenen Faktoren und Komponenten verstehen, können Sie fundierte Entscheidungen treffen.

In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über die Kosten des Spritzgießens wissen müssen und wie Sie sie nutzen können. Wenn Sie auf der Suche nach einem hochwertigen Spritzgießen Dienstleister bietet Zetar Mold erstklassige Produkte zu wettbewerbsfähigen Preisen an.