Introduction

Le moulage par injection est un excellent moyen de fabriquer des produits, mais il peut également entraîner de nombreux gaspillages, tels que l'inefficacité, les erreurs, les dommages et les temps d'arrêt des machines, des taux de rebut élevés, etc. Cet article explique comment réduire les coûts du moulage par injection, ce qui peut vous aider à gagner plus d'argent grâce au moulage par injection. moulage par injection.

Quels sont les principaux facteurs de coût qui influent sur le coût du moulage par injection ?

Conception des pièces

Plus votre pièce est complexe, plus son moule doit être complexe. Les pièces complexes et personnalisées moulées par injection sont généralement plus chères car elles nécessitent plus de moules que les pièces simples.

L'usinage de pièces complexes peut nécessiter un usinage par décharge électrique pour obtenir des caractéristiques de contre-dépouille, ce qui prend plus de temps de production. En outre, les pièces plus grandes nécessitent plus de matériaux, ce qui augmente les coûts.

Matériaux des pièces usagées

Le type de résine que vous utilisez a également une grande incidence sur le coût du moulage par injection. Lorsque vous choisissez une résine, vous devez également penser au nombre de pièces que vous allez fabriquer, aux additifs et ingrédients dont vous avez besoin, à la température à laquelle vous allez mouler, à la facilité d'obtention de la résine, à la qualité et à la couleur que vous souhaitez.

La résine choisie peut également avoir une incidence sur l'entretien du moule, ce qui peut le rendre plus coûteux (par exemple, si vous utilisez une résine abrasive).

Différents thermoplastiques requièrent différentes températures. Les résines à haute température augmentent les coûts d'outillage, comme décrit ci-dessous. Les thermoplastiques moins coûteux sont le polypropylène, le polyéthylène et le polystyrène, tandis que les polymères à cristaux liquides, les polysulfones et le sulfure de polyphénylène sont souvent associés à des températures plus élevées et à des coûts plus importants.

Matériaux de moulage utilisés

Il existe de nombreux types d'acier qui peuvent être utilisés pour fabriquer des moules, mais le type d'acier dont vous avez besoin dépend du type de matériau que vous utilisez pour le moulage par injection. Si vous utilisez un thermoplastique à haute température, vous aurez besoin d'un acier plus dur ou d'un moule plaqué acier.

Lorsque vous choisissez un matériau pour votre moule, vous devez également penser à l'entretien du moule et à la fréquence à laquelle vous devrez le remplacer.

Les moules ont des durées de vie différentes. Les moules ayant une durée de vie plus longue sont plus précieux, mais ils sont fabriqués dans des aciers plus durables, ce qui augmente le coût du moule. Lors de la sélection d'un matériau de moule, il convient de tenir compte du temps de cycle, de l'état de surface et du volume de production, car tous ces facteurs ont une incidence sur la durée de vie du moule.

Les aciers à outils sont souvent choisis pour leur ténacité et leur durabilité, bien que des matériaux moins coûteux comme l'aluminium puissent convenir au moule, en particulier si les volumes de production requis sont moindres.

Volume et nombre de cavités

Plus le nombre de cavités nécessaires à la fabrication d'une pièce est élevé, plus le temps de pressage est long. Des temps de pressage plus longs signifient que vous ne pouvez pas fabriquer les pièces aussi rapidement, ce qui vous coûte de l'argent. Si vous fabriquez des pièces de grande taille qui nécessitent beaucoup de cavités, leur fabrication coûtera plus cher en termes de matériaux et de production.

Emplacement du fabricant de moules

Le lieu d'implantation du mouliste aura une incidence sur le coût global du moulage par injection, en fonction des frais d'expédition et de manutention nécessaires pour acheminer le moule jusqu'au lieu de transformation. Par exemple, si vous faites appel à un mouliste en Chine, vous devez tenir compte du salaire minimum dans chaque province. De même, si vous êtes proche d'un port maritime, cela aura une incidence sur vos frais d'expédition.

Si vous choisissez un fabricant étranger pour le moulage par injection, vous devrez payer davantage pour les frais d'expédition et de manutention. Si vos pièces sont entièrement fabriquées à l'étranger, le coût de l'acheminement du produit risque d'annuler les économies réalisées grâce au faible prix de production.

Comment réduire les coûts du moulage par injection ?

Réduire les risques et les coûts de qualité

La réduction des risques et des coûts de qualité est souvent réactive plutôt que proactive. En effet, le processus de moulage par injection s'accompagne de changements anormaux imprévus, ce qui le rend difficile à prévoir. Cela nous expose à des risques et à des dépenses inattendus en raison de la livraison de produits de qualité inférieure.

Il existe en fait une meilleure solution. Commencez par utiliser les principes scientifiques du moulage pour mettre au point un processus reproductible et stable. Une fois le processus mis au point à l'aide de capteurs et de la technologie de moulage, vous pouvez surveiller divers défauts courants de moulage par injection dans les domaines suivants moulage par injection pour garantir à vos clients l'assurance qualité 100%.

Nous voyons souvent cette situation : la machine de moulage par injection fonctionne depuis des semaines et les techniciens chargés du processus doivent encore procéder à des ajustements. À ce stade, la qualité du produit laisse toujours à désirer. Nous devons donc ajuster le processus pour l'améliorer, isoler les suspects, trier les mauvais, les écraser et les remouler.

Dans le pire des cas, nous avons déjà expédié certains de ces produits aux clients et nous devons les informer du problème.

Lorsque cela se produit, c'est très coûteux. Sans développer et documenter un processus fiable basé sur des principes de moulage scientifiques, nos techniciens ne peuvent que perdre un temps précieux à ajuster le processus dans l'espoir de fabriquer une bonne pièce.

Lorsqu'un produit est défectueux, on demande au technicien de régler à nouveau la machine de moulage par injection pour résoudre le problème, et il n'y a aucune garantie que le problème se reproduira. À ce moment-là, nous devons décider quoi faire du produit, et le tri ou le retraitement peut prendre des jours, voire des semaines, et est rarement 100% efficace. Sans compter qu'il s'agit d'une tâche sans valeur ajoutée.

Si ces produits ont déjà été expédiés aux clients, c'est autant d'affaires perdues. Nous pouvons éviter cette situation en prenant le temps de créer et de documenter un processus capable de produire de manière répétée des produits de haute qualité dès le départ.

L'utilisation de capteurs de pression dans l'empreinte pour surveiller le processus de production permet d'atteindre un niveau plus élevé de contrôle de la qualité. Imaginez que vous sachiez si le produit est bon avant l'ouverture du moule et que vous puissiez le trier automatiquement.

Accroître l'efficacité grâce à l'automatisation

Grâce à la technologie de moulage et à la formation, vous pouvez automatiser plusieurs domaines de la production pour améliorer l'efficacité de la main-d'œuvre. Le prélèvement, l'empilage et la palettisation des produits sont trois méthodes d'automatisation utiles.

La technologie de contrôle des processus peut trier automatiquement les produits et déclencher des alarmes pour vous informer lorsque le processus est hors tolérance. En fournissant des données, vous pouvez déterminer la cause première plus rapidement sans être pointé du doigt, ce qui améliore encore l'efficacité et la précision. Vous pouvez cesser de dépanner et commencer à résoudre les problèmes.

Imaginez le processus dans une usine non automatisée. Dans le processus de fabrication par moulage étape par étape, nous devons retirer le produit et les patins du moule, placer le produit de manière ordonnée, l'emballer et enfin palettiser le produit final.

À un moment ou à un autre de ce processus, vous devrez peut-être ajouter une étape d'assemblage, ce qui entraînera une augmentation de la main-d'œuvre, de l'espace et du temps.

Si vous effectuez tous ces processus manuellement, l'efficacité du processus sera toujours différente. Si l'on considère uniquement l'étape du démoulage, même le meilleur opérateur aura des fluctuations de temps, ce qui entraînera des variations de temps de cycle, et donc une instabilité de la qualité du produit. Ces fluctuations s'additionnent à chaque étape du processus.

Lorsque nous commençons à automatiser les processus, nous commençons à éliminer ces hauts et ces bas, à accroître l'efficacité, à améliorer la qualité et à augmenter l'espace disponible. L'automatisation de la qualité - par la surveillance des processus, les systèmes de vision ou la vérification dimensionnelle en ligne - peut faire en sorte que nos clients n'obtiennent plus jamais un mauvais produit.

Sensibilisation aux fluctuations du processus (réduction des rebuts)

En sachant rapidement qu'un processus a changé, vous pouvez résoudre le problème plus rapidement. Cela signifie moins de rebuts, ce qui augmente l'utilisation de la machine de moulage par injection et réduit les coûts de rebut. Vous pouvez y parvenir grâce à un logiciel de contrôle des processus, à la surveillance de la pression dans l'empreinte et à la formation.

La fabrication a toujours un coût de qualité. Vous pouvez le payer en amont, en utilisant des ressources et un temps précieux pour vérifier le produit avant de l'expédier au client. Le problème est que le coût de la qualité n'est jamais fixe. Au fur et à mesure que la production évolue, le temps nécessaire pour trier le produit et le nombre d'employés dont vous avez besoin changent également.

En cas de rotation du personnel, vous devez former de nouvelles personnes pour trier les mauvaises pièces. En formant tous les techniciens à la même norme, vous pouvez réduire ou éliminer les rejets de manière proactive, plutôt que de réagir, ou prévenir des taux de rebut élevés dus à des niveaux de compétence faibles, à un processus de moulage avec une fenêtre de processus trop petite, ou sans fenêtre de processus.

Le coût de la qualité peut également être envisagé en amont. En intégrant la qualité dans le processus et en la contrôlant tout au long du cycle, nous pouvons détecter les fluctuations du processus.

Par exemple, si nous savons qu'une large gamme de variations de la viscosité des matériaux entraînera des problèmes de qualité, nous pouvons utiliser des outils de surveillance des processus pour détecter les changements de viscosité. À ce stade, le processus peut être recentré pour refabriquer une pièce de haute qualité.

Acheter des résines à large spectre

Les résines moins chères présentent un large éventail de propriétés, mais il est difficile de maintenir les dimensions des pièces avec des tolérances serrées. Cela augmente incontestablement les variations, ce qui se traduit par des taux de rebut plus élevés. Mais si nous utilisons la technologie DECOUPLED MOLDING® et les capteurs d'empreintes, nous pouvons y arriver.

Est-ce que cela vous arrive souvent ? Vous faites de bonnes photos pendant quelques jours, puis tout d'un coup vous commencez à avoir des flashs. Vous ralentissez alors la vitesse d'obturation pour résoudre le problème. Quelques heures plus tard, vous obtenez un cliché court. Pourquoi tout fonctionnait-il bien et pourquoi, tout à coup, vous obtenez un flash ? La réponse est probablement la viscosité.

La viscosité peut souvent fluctuer à la hausse ou à la baisse de 30%, ce qui rend difficile la production d'une bonne pièce, même avec le moulage découplé II. Pour s'assurer que la même pièce est fabriquée à chaque cycle (ou du moins qu'elle est aussi proche que possible), vous devez utiliser des capteurs de pression dans l'empreinte pour contrôler le processus et minimiser les effets des variations de la viscosité du matériau.

Raccourcissement du temps de cycle

Vous pouvez optimiser la force de serrage/l'action d'éjection, le temps de remplissage, le temps d'emballage, le temps de maintien et le refroidissement grâce à des techniques de moulage scientifiques et au DECOUPLED MOLDING®. Vous pouvez mouler une bonne pièce avec un coussin plus petit.

Une unité de contrôle de la température du moule ou un régulateur de température correctement dimensionné peut également contribuer à réduire le temps de cycle. 80% du cycle de moulage est consacré au refroidissement de la pièce depuis la température de fusion jusqu'à la température de démoulage, ce qui rend la pièce suffisamment solide pour résister aux forces d'éjection et maintient la stabilité dimensionnelle de la pièce.

Sans un débit d'eau de refroidissement adéquat, la capacité à refroidir la pièce à la bonne température est compromise. Tout ce que vous avez à faire, c'est de garder la pièce dans le moule plus longtemps et de dépenser plus d'argent.

Lorsque vous démarrez un projet, vous devez tenir compte de l'épaisseur de la pièce. Vous devez vous demander : "Comment l'épaisseur de la pièce affecte-t-elle le temps de cycle et les performances du produit ?" Bien souvent, nous concevons les pièces de la manière dont nous le faisons parce que "nous l'avons toujours fait de cette manière". Comme vous pouvez l'imaginer, cela peut coûter très cher.

La science et la simulation peuvent nous aider à prédire si une conception fonctionnera, de sorte que nous n'avons pas à mouler une pièce pour la tester et obtenir des résultats. S'assurer que la conception de la pièce est correcte n'est qu'un exemple de la manière dont vous pouvez réduire le temps de cycle.

Des moules plus efficaces

En termes simples, un moule est à la fois un récipient sous pression et un échangeur de chaleur - il y aura toujours des pertes de pression à l'intérieur de la cavité. Toutefois, dans la plupart des cas, plus la perte de pression est faible entre l'entrée et l'extrémité de la cavité, moins la pièce risque de présenter des problèmes de qualité tels que des déformations, des retraits, des marques d'enfoncement, des coups courts ou des fluctuations dimensionnelles.

Pour faire couler le plastique, nous devons le chauffer, mais pour éjecter la pièce, nous devons éliminer une partie de cette chaleur. Pour fabriquer un moule efficace, nous devons nous assurer que les circuits de refroidissement sont correctement conçus.

Nous devons également choisir un métal qui transfère bien la chaleur, mais qui doit aussi résister à l'usure (en particulier avec des charges de verre ou de fibre de carbone). Enfin, nous devons créer des turbulences dans le processus pour nous assurer que le moule peut rapidement atteindre la stabilité thermique et maintenir cette stabilité sur de longues séries de production.

Il est également possible d'accroître l'efficacité du moule en ajoutant des cavités. Les moules à cavité unique présentent le moins de fluctuations, mais les coûts de production éclipsent les coûts normaux. En augmentant le nombre de cavités, vous pouvez produire plus de pièces dans le même laps de temps.

Le nombre de cavités possibles est limité par la qualité du produit, l'espacement entre le moule et la machine et les exigences de validation.

Un autre moyen d'accroître l'efficacité des moules consiste à fabriquer des moules familiaux contenant différentes géométries de pièces dans le même moule. Cela peut s'avérer difficile car les quatre variables plastiques sont différentes dans chaque cavité. Toutefois, grâce à un logiciel de contrôle des processus et à des capteurs de cavité, il est possible de contrôler chaque cavité individuellement au moyen de vannes à aiguille.

Réduire les coûts de transfert des moules

L'application de développement de processus (PDA) vous permet de transférer rapidement et facilement des moules d'une usine à l'autre. moulage par injection à une autre. Lorsque vous transférez le moule, le PDA crée automatiquement le tableau des conditions de réglage de la machine de moulage par injection afin que vous puissiez fabriquer des pièces de qualité dès le premier essai.

Ces courbes peuvent être utilisées sur n'importe quelle machine de moulage par injection, à condition que celle-ci puisse fournir un débit, une pression, une température et un volume suffisants. Si vous n'utilisez pas de simulation, nous pouvons également créer des modèles et les transférer sur n'importe quelle machine de moulage par injection.

Réduire les caractéristiques des pièces inutiles

Cette approche simplifie la conception du moule, ce qui permet d'économiser de l'argent, car les moules complexes coûtent plus cher à fabriquer. En outre, les pièces plus simples utilisent moins de matériaux, ce qui permet d'économiser de l'argent.

Des conceptions plus simples peuvent également raccourcir le cycle de moulage par injection, ce qui permet de fabriquer plus de pièces en moins de temps et d'économiser de l'argent sur la main-d'œuvre et l'énergie. Cela signifie également moins de maintenance pour le moule. Plus important encore, les conceptions plus simples permettent souvent de fabriquer des pièces plus résistantes et de meilleure qualité, ce qui se traduit par une diminution du nombre de pièces défectueuses.

Pour se débarrasser de ce dont on n'a pas besoin, il faut examiner la conception et trouver le moyen de l'améliorer et de la rendre plus facile à fabriquer. Vous devrez peut-être vous débarrasser de certains éléments esthétiques, combiner des pièces ou modifier la taille des éléments pour qu'ils ne soient pas surchargés. Vous devez faire en sorte que la pièce fonctionne correctement et qu'elle soit facile à fabriquer. Vous devez faire en sorte que la pièce fonctionne bien et qu'elle soit facile à fabriquer.

Taille de la pièce de réduction

Les pièces plus grandes ne sont pas toujours meilleures. Lorsque les pièces sont plus grandes, il faut fabriquer des moules plus grands. Les moules plus grands coûtent plus cher en matériaux. S'il est possible de fabriquer la même pièce en plus petit, il faut le faire.

Conclusion

En bref, réduire les coûts du moulage par injection de plastique n'est pas une mince affaire. Il faut faire beaucoup de choses correctement. Il faut bien concevoir la pièce. Il faut choisir le bon matériau. Vous devez fabriquer le moule correctement. Le processus doit être exécuté correctement. Vous devez faire tout cela correctement pour que le moulage par injection soit moins cher.

Vous pouvez faire tout cela correctement en utilisant la science et la technologie. Vous pouvez utiliser des principes de moulage scientifiques et la technologie de l'automatisation pour fabriquer des produits de qualité. moulage par injection moins cher. Vous pouvez faire moins de déchets. Vous pouvez produire moins de variations. Vous pouvez fabriquer des pièces plus rapidement. Vous pouvez gagner plus d'argent. Vous pouvez améliorer le moulage par injection. Vous pouvez améliorer le monde.