Szacowanie kosztów formowania wtryskowego ma zasadnicze znaczenie dla budżetowania i planowania projektów w produkcji. Zrozumienie różnych czynników może prowadzić do dokładniejszych prognoz.

Kluczowe czynniki przy szacowaniu kosztów formowania wtryskowego obejmują koszty materiałów, projektowania form i koszty produkcji, wielkość produkcji, czas cyklu i koszty pracy. Wybór materiału znacząco wpływa na całkowity koszt, podczas gdy złożone formy i wyższe wolumeny produkcji mogą zmniejszyć koszty jednostkowe.

Podczas gdy ten przegląd podkreśla główne czynniki wpływające na koszty formowania wtryskowego, szczegółowa analiza każdego komponentu może pomóc w udoskonaleniu szacunków. Zanurz się głębiej, aby zrozumieć, w jaki sposób określone materiały i projekty wpływają na ceny w Twoich projektach.

Ile kosztuje formowanie wtryskowe?

Formowanie wtryskowe to bardzo popularna metoda produkcji części z tworzyw sztucznych. Jest to świetny sposób na tworzenie wielu takich samych rzeczy i jest naprawdę dobry w tworzeniu dokładnie tego, co chcesz. Jest tanie i dobre w tworzeniu wielu takich samych rzeczy.

Formowanie wtryskowe to bardzo popularna metoda produkcji części z tworzyw sztucznych. Jest to świetny sposób na tworzenie wielu takich samych rzeczy i jest naprawdę dobry w tworzeniu dokładnie tego, co chcesz. Jest tanie i dobre w tworzeniu wielu takich samych rzeczy.

Głównym czynnikiem kosztowym formowania wtryskowego jest koszt formy wtryskowej. Jest to koszt wytworzenia formy. Koszt oprzyrządowania zależy od takich czynników jak wielkość produkcji, złożoność części, materiał formy i wybrany proces tworzenia formy.

Na przykład, prosta forma wykonana przy użyciu druku 3D dla małej partii może kosztować zaledwie $100. Z drugiej strony, skomplikowane formy do produkcji wielkoseryjnej mogą kosztować nawet około $100,000 za projekt i wykonanie.

Pomimo wysokich kosztów początkowych, formowanie wtryskowe ma niskie koszty zmienne, ponieważ materiały termoplastyczne są tanie, czasy cykli są szybkie, a wymagania dotyczące pracy zmniejszają się z czasem ze względu na automatyzację i korzyści skali.

W rezultacie zmienne koszty produkcji pozostają na niskim poziomie, co poprawia wydajność, podczas gdy koszt jednej części spada wraz ze wzrostem produkcji, rozkładając koszt na wiele części.

Jakie czynniki wpływają na koszty formowania wtryskowego?

Koszt formy wtryskowej nie jest ustaloną liczbą, która ma zastosowanie do wszystkich sytuacji. Może on wahać się od kilkuset dolarów do setek tysięcy dolarów.

Zakres ten jest dość szeroki, a konkretna kwota zależy od wielu czynników związanych z procesem formowania wtryskowego. Te czynniki, które zmniejszają koszt formowania wtryskowego obejmują:

Sprzęt

Kwota, jaką trzeba wydać na wtryskarkę, może być bardzo różna w zależności od rodzaju maszyny i tego, co chce się na niej produkować.

Istnieją małe wtryskarki, które są przeznaczone do użytku wewnętrznego w firmie. Z drugiej strony, duże wtryskarki są często używane przez usługodawców i producentów w branżach o dużej objętości.

Jeśli chcesz poważnie podejść do formowanie wtryskowe, będziesz potrzebował poważnego sprzętu. Maszyny klasy przemysłowej do zastosowań profesjonalnych mogą kosztować od $50,000 do $200,000. I to nie wliczając kosztów wysyłki. Maszyny te nie są przeznaczone dla hobbystów czy amatorów. Wymagają one wykwalifikowanych operatorów, którzy wiedzą, co robią.

Bez wątpienia jest to duże zobowiązanie finansowe dla każdej firmy. Dlatego wielu producentów zleca formowanie wtryskowe ekspertom takim jak 3ERP, którzy dysponują najnowocześniejszymi maszynami do formowania wtryskowego. Outsourcing to opłacalne rozwiązanie, które pozwala klientom znaleźć najbardziej ekonomiczną opcję dla wymaganych części i zminimalizować zmienne koszty produkcji.

Koszty formy (oprzyrządowania)

Koszt formy jest bardzo ważny w formowaniu wtryskowym, ponieważ jest to koszt wykonania form i podstaw form dla każdej produkowanej części. Sprzęt do formowania jest jednorazową inwestycją, ale koszt formy jest bardzo ważny, ponieważ określa całkowity koszt.

Koszty form mogą się różnić w zależności od wybranego procesu. Zazwyczaj do wyboru są dwa procesy:

Obróbka CNC

Obróbka CNC jest często wykorzystywana do produkcji form metalowych, takich jak formy ze stali nierdzewnej lub aluminium. Na przykład podczas obróbki form aluminiowych używamy narzędzi tnących do usuwania materiału z bloku aluminium. Metoda ta zapewnia doskonałą precyzję w produkcji form aluminiowych.

Obróbka CNC ma jednak niewielką wadę, jeśli chodzi o czas cyklu maszyny do produkcji form. Maszyny te wymagają czasu na konfigurację i zmianę narzędzi dla różnych kształtów cięcia.

Obróbka elektroerozyjna (EDM)

EDM, skrót od obróbki elektroerozyjnej, to technika wykorzystywana do tworzenia form o złożonych kształtach. Polega ona na wykorzystaniu wyładowań elektrycznych do stopienia i ukształtowania metalowego przedmiotu obrabianego w pożądany kształt formy.

Podobnie jak obróbka CNC, EDM oferuje wysoką precyzję. Jednak w przeciwieństwie do obróbki CNC, EDM nadaje się tylko do tworzenia form metalowych i nie może być stosowana z innymi materiałami.

Druk 3D

Druk 3D to potężne rozwiązanie do szybkiego i niedrogiego tworzenia form wtryskowych. Wymaga minimalnej ilości sprzętu i uwalnia czas CNC oraz wykwalifikowanych operatorów do innych zadań o wysokiej wartości. Producenci mogą skorzystać z szybkości i elastyczności wewnętrznego druku 3D, aby tworzyć formy, które działają zarówno na stacjonarnych, jak i przemysłowych maszynach do formowania.

Ponadto, rozwój produktu zyskuje na możliwości iteracji projektów i testowania materiałów końcowych przed podjęciem decyzji o zastosowaniu twardych narzędzi do masowej produkcji.

Druk 3D w technologii SLA to doskonały wybór do formowania wtryskowego. Charakteryzuje się gładkim wykończeniem powierzchni i wysoką precyzją, którą forma przeniesie na końcową część, co również ułatwia rozformowanie. Wydruki 3D SLA są wiązane chemicznie, dzięki czemu są w pełni gęste i izotropowe.

Biurkowe drukarki SLA, takie jak te od Formlabs, zaczynają się od poniżej $5,000 i można je łatwo zintegrować z dowolnym przepływem pracy formowania wtryskowego, ponieważ są łatwe w konfiguracji, obsłudze i konserwacji.

Materiały wtryskowe

Formowanie wtryskowe jest elastycznym procesem, jeśli chodzi o materiały, które mogą być stosowane jako materiały do formowania wtryskowego. Różne tworzywa sztuczne, w tym ABS, PU, PE, PP i PC, są powszechnie stosowane w procesie formowania wtryskowego tworzyw sztucznych.

Koszty formowania wtryskowego tworzyw sztucznych zwykle wahają się od $1 do $5 za kilogram. Ostateczny koszt wtryskiwanego materiału zależy od wymaganej ilości, która jest określana na podstawie specyfikacji projektu.

Oprócz tworzyw sztucznych istnieją inne materiały, które można wykorzystać do formowania wtryskowego, takie jak różne metale i płynny silikon. Te inne materiały zapewniają większy wybór i elastyczność podczas tworzenia rzeczy.

Złożoność projektu

Jeśli chcesz zaprojektować złożoną część z wieloma wnękami i wysokimi wykończeniami formy, będzie to kosztować więcej pieniędzy. Takie projekty wymagają wielu badań, rozwoju i wiedzy technicznej. Możesz zatrudnić profesjonalnego projektanta lub zlecić projekt wyspecjalizowanej firmie. Obie opcje będą jednak kosztować.

Koszty pracy lub usług

Sprzęt do formowania wtryskowego jest zazwyczaj samoregulujący i opiera się na automatyzacji. Maszyny CNC, maszyny EDM i drukarki 3D polegają na specyfikacjach projektu CAD w celu wytworzenia formy.

Wtryskarki również opierają się na automatyzacji wtryskiwania materiału do formy, podczas gdy przemysłowe maszyny IM są zwykle autonomiczne w zakresie chłodzenia i wyrzucania gotowego produktu.

Koszty pracy obejmują:

Koszty konfiguracji: Nakład pracy związany z przygotowaniem to czas potrzebny na przygotowanie sprzętu do wykonania formy i gotowego produktu.

Koszty naprawy: Zadania związane z naprawą i konserwacją obejmują wymianę części, które nie działają i używanie narzędzi do wykonywania czynności konserwacyjnych.

Koszty monitorowania

Nawet jeśli maszyny wykonują większość pracy, nadal potrzebny jest ktoś, kto będzie je nadzorował podczas produkcji części z tworzyw sztucznych. Trzeba zapłacić tej osobie, a koszt ten jest częścią kosztów produkcji części z tworzyw sztucznych.

Gdy produkujesz części we własnej fabryce, wliczasz ten koszt w koszty pracy. Gdy zlecasz produkcję części komuś innemu, musisz zapłacić mu za nadzór nad maszynami i za wykonanie części.

Rozmiar części

Im większą rzecz lub część chcesz wykonać, tym większej formy potrzebujesz do jej wykonania. Większe części wymagają więcej materiałów do ich wykonania. Większe formy kosztują więcej pieniędzy niż mniejsze.

Projekt części

Gdy masz złożony projekt części o złożonej geometrii, potrzebujesz złożonej formy do jego wykonania. Formy mają dwie strony: stronę A i stronę B. Strona A to strona ładna, strona, którą widzisz. Musi być gładka i dobrze wyglądać. Strona B zawiera wszystkie ukryte elementy, które sprawiają, że część działa.

Ma żebra, wypustki i tym podobne. Strona B jest zwykle bardziej szorstka niż strona A. Formy o złożonej konstrukcji strony A i B kosztują więcej niż proste formy. Jeśli masz złożony projekt z podcięciami, możesz potrzebować prowadnic i rdzeni, które zwiększają koszt formy.

Wielkość produkcji

Liczba produktów wytwarzanych metodą formowania wtryskowego determinuje technologię produkcji i jakość materiałów używanych do wykonania formy. Jeśli wykonujesz projekt o małej objętości, możesz użyć formy wydrukowanej w 3D lub obrabianej maszynowo formy aluminiowej o niskiej jakości.

Jeśli wykonujesz projekt o dużej objętości, użyjesz wysokiej jakości stalowej formy lub nawet wielu form, aby utrzymać proces bez zużywania formy i wpływania na jakość wytwarzanych części. Wpływa to na koszt formy, ale oczywiście zwiększony koszt form o dużej objętości rozkłada się na więcej części, co ogólnie oznacza niższy koszt na część.

Objętość części i wnęka

Objętość części odnosi się do rozmiaru otworu w formie. Im więcej otworów lub rozmiarów otworów ma forma, tym dłużej trwa prasowanie. Wydłużenie czasu tłoczenia spowalnia proces, co wiąże się z wyższymi kosztami.

Jak obliczana jest cena formowania wtryskowego?

Podstawowy skład

Formy są ważne przy wytwarzaniu wszelkiego rodzaju produktów przemysłowych. Są one niezbędne do opracowywania i wytwarzania produktów przemysłowych. Formy nie są jednak zazwyczaj sprzedawane bezpośrednio. Zamiast tego są one wykonywane na zamówienie.

Kupujący i sprzedający negocjują umowę. Formy wtryskowe to zaawansowane technologicznie produkty. Są produkowane w małych ilościach. Oznacza to, że trzeba mieć dobre zarządzanie produkcją, sprzęt i ludzi. Jednym z największych problemów przy produkcji form wtryskowych jest ustalenie ich kosztu.

Kiedy zastanawiasz się, ile zapłacić za część formowaną, musisz wziąć pod uwagę wartość techniczną i dodatkowy koszt szybkiego wykonania (który nazywamy opłatą za pośpiech). Tak więc cena formy to koszt materiału plus koszt jej wykonania plus koszty ogólne plus zysk plus podatek plus wartość techniczna.

Opłata za pośpiech to koszt formy plus zysk plus podatek plus wartość techniczna plus opłata za awarię. Koszt formy to koszt materiału plus koszt jej wykonania plus koszty ogólne.

Koszt produkcji obejmuje koszt pracy maszyn, a koszty ogólne obejmują wszystkie inne koszty i wydatki, które nie są związane z pracą maszyn, za które trzeba zapłacić podczas tworzenia formy.

Obliczenia empiryczne

Cena formy składa się z kilku części: kosztu materiału, kosztu projektu, kosztu przetwarzania i zysku, podatku od wartości dodanej (VAT), kosztu formy próbnej, kosztu pakowania i transportu. Zazwyczaj każda część stanowi pewną część całkowitego kosztu formy w następujący sposób.

Koszt materiałów

Koszt materiałów i standardowych części stanowi około 15% do 30% całkowitego kosztu formy.

Opłata manipulacyjna i zysk

Ta część stanowi zwykle od 30% do 50% całkowitego kosztu, w tym kosztu przetwarzania formy i wymaganej marży zysku.

Opłata za projekt

Koszt ten stanowi około 10%-15% całkowitej formy, która jest wykorzystywana do pokrycia kosztów związanych z procesem projektowania.

Opłata za próbę pleśni

W przypadku dużych i średnich form koszt próby jest zwykle kontrolowany w granicach 3% całkowitego kosztu formy, a w przypadku małych form precyzyjnych w granicach 5%.

Opłata za pakowanie i transport

Opłata za pakowanie i transport może być obliczona na podstawie rzeczywistej kwoty lub według stałej stawki 3% całkowitego kosztu formy.

Współczynnik materiałowy

Aby dowiedzieć się, ile kosztuje materiał formy, musisz wiedzieć, jak duża jest forma i ile kosztuje obecnie materiał. Cena formy to koszt materiału pomnożony przez liczbę zależną od rodzaju formy.

Do form plastikowych: Cena formy jest zwykle 6 razy wyższa niż koszt materiału.

Do form odlewniczych: Cena formy jest zazwyczaj 10 razy wyższa niż koszt materiału.

Oszacowanie ceny formy

Najpierw należy zastanowić się, czego oczekuje klient i zdecydować, jakiego rodzaju materiału użyć oraz w jaki sposób poddać formę obróbce cieplnej.

Po wybraniu materiału, należy sporządzić wstępny plan formy. Musisz zastanowić się, ile będzie ważyć forma (w tym materiały rdzenia i wnęki) i ile będzie kosztować jej obróbka cieplna. Należy również zastanowić się, ile będzie ważyć podstawa formy.

Następnie porozmawiajmy o kosztach przetwarzania. Opłata za przetwarzanie rdzenia formy jest zazwyczaj 1,5-3 razy wyższa od ceny materiału rdzenia, w zależności od jego złożoności. Opłata za przetwarzanie podstawy formy jest zwykle równa kosztowi podłoża.

Powinieneś także wziąć pod uwagę koszt potencjalnego ryzyka, który zwykle stanowi 10% całkowitej ceny, którą obliczyłeś do tej pory.

Na koniec należy również uwzględnić opłatę projektową w wysokości 10% całkowitego kosztu formy.

Jak oszacować i wycenić cenę form wtryskowych？

Forma to zaawansowany technologicznie produkt o określonym przeznaczeniu. Nie powinniśmy kłaść nacisku na niską cenę, a nawet sprzedawać ze stratą. Powinniśmy skupić się na wysokiej jakości i konkurencyjnej cenie.

Kładziemy nacisk na jakość, precyzję i żywotność formy, ale nie na jej koszt. Jeśli wybierzesz tanią formę, może być trudno zagwarantować jej jakość, precyzję i żywotność.

Jeśli produkcja form i rozwój/produkcja produktu należą do tej samej jednostki księgowej lub są ze sobą powiązane finansowo, cena formy powinna być podana w cenie kosztu formy. Szacunkowa cena formy powinna uwzględniać jedynie podstawowy koszt formy, tymczasowo wyłączając inne koszty i zyski.

Później, po wprowadzeniu formy do produkcji, wartość dodana opłaty za formę może zostać wyodrębniona z wygenerowanych zysków jako rekompensata. Należy jednak zauważyć, że ta wstępna wycena nie może być traktowana jako rzeczywista cena formy, ale jako koszt formy na wczesnym etapie rozwoju.

W przyszłości, po pomyślnym opracowaniu produktu i zarobieniu na nim pieniędzy, powinieneś wrócić do producenta form i zapłacić za formę. Te dwie rzeczy razem składają się na ostateczną cenę formy.

W tym momencie cena formy może być wyższa niż pierwotnie za nią zapłacono, a zwrot z inwestycji (ROI) może być znacznie wyższy, może dziesięć lub sto razy wyższy niż pierwotnie zapłacono za formę. Ale w zależności od sytuacji, zwrot z inwestycji może być zerowy.

Jakie są wskazówki dotyczące obniżania kosztów formowania wtryskowego tworzyw sztucznych?

Eliminacja podcięć

Unikanie lub ograniczanie podcięć może ułatwić projektowanie i wyrzucanie formy, a tym samym przyspieszyć produkcję i obniżyć koszty. Podcięcia komplikują projektowanie części. Utrudniają również usunięcie go z formy.

Gdy występują podcięcia, forma musi zawierać złożone mechanizmy, takie jak prowadnice lub podnośniki, aby uwolnić element z gniazda formy. Zwiększa to złożoność i wydłuża proces projektowania i produkcji form.

Dla prostszych plastikowa forma wtryskowa Inną opcją jest zastosowanie przesuwnych zamknięć i rdzeni przelotowych lub modyfikacja linii podziału i kątów pochylenia. Pozwala to zaoszczędzić na kosztach oprzyrządowania, unikając konieczności stosowania dodatkowych elementów formy, co zwiększa koszty produkcji.

Redukcja efektów dekoracyjnych

Czy naprawdę potrzebujesz gładkich lub błyszczących powierzchni do swojego projektu? Jeśli nie przynoszą one większych zysków, warto się ich pozbyć.

Wybór prostszego wykończenia powierzchni może zmniejszyć złożoność obróbki końcowej i formy wtryskowej, a tym samym obniżyć koszty. Chociaż dobrze wyglądające części są ładne, ich ulepszenie często wymaga czyszczenia strumieniowo-ściernego, EDM lub wysokiego polerowania formy, co zwiększa koszty formy.

Korzystanie z metody rdzeń-wnęka

Metoda rdzeniowo-wnękowa polega na obróbce złożonych wewnętrznych części obudowy urządzenia do postaci litego rdzenia. Końcowa część jest następnie formowana poprzez formowanie materiału formy wokół tego rdzenia.

Metoda rdzeniowa jest spójna w całym procesie produkcyjnym i pozwala na wykonywanie złożonych elementów wewnętrznych dokładnie tak samo za każdym razem. Pozwala ona również uniknąć mniejszej ilości przeciągów i ułatwia uzyskanie gładkiego wykończenia, dobrej wentylacji i łatwego wyjmowania z formy.

Przestrzeganie zasad Lean Design

Lean design to metodologia projektowania produktów, która kładzie nacisk na redukcję marnotrawstwa, zwiększenie wydajności i prostotę w całym procesie rozwoju produktu. Jej celem jest zmniejszenie niepotrzebnej złożoności i kosztów przy jednoczesnym tworzeniu produktów spełniających oczekiwania klientów.

Projektuj rzeczy tak, aby były wydajne i proste. Nie komplikuj rzeczy ani nie dodawaj dodatkowych elementów, które wymagają specjalnych narzędzi. Pozwoli to zaoszczędzić pieniądze na materiałach i produkcji.

Zastosowanie analizy DFM

Projektowanie pod kątem możliwości produkcyjnych to proces, który pomaga znaleźć wszelkie wady projektowe, które mogą zwiększyć złożoność i koszty produkcji procesu formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Rozwiązanie tych problemów pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze.

Usuń niepotrzebne funkcje

Przyjrzyj się projektowi części i sprawdź, czy jest coś, co tak naprawdę nie zwiększa użyteczności lub wyglądu produktu. Możesz uprościć projekt formy i zaoszczędzić pieniądze na produkcji części, pozbywając się rzeczy, które nie muszą tam być.

Niektóre rzeczy mogą nie być potrzebne. Na przykład, nie musisz mieć tych wszystkich fantazyjnych tekstur i innych rzeczy na powierzchni. Nie musisz mieć tych wszystkich żeber, które nic nie robią. Nie musisz mieć tych wszystkich logo i innych rzeczy, które są wytłoczone na części. Można się ich pozbyć. Ułatwi to budowę formy i pozwoli zaoszczędzić pieniądze.

Formy seryjne/formy wielokomorowe

Formy wielogniazdowe, znane również jako formy seryjne, są rodzajem konstrukcji formy, która może wytwarzać wiele identycznych lub powiązanych części w jednym cyklu formowania. Formy seryjne mają wiele wnęk w tej samej podstawie formy, dzięki czemu można wytwarzać wiele części w tym samym czasie, zamiast używać innej formy dla każdej części.

W ten sposób wydajesz mniej na narzędzia i robociznę, a także produkujesz więcej rzeczy szybciej, dzięki czemu każda z nich kosztuje mniej.

Podsumowanie

Obliczenie kosztu formowania wtryskowego tworzyw sztucznych obejmuje wiele czynników, w tym koszt formy, sprzęt do formowania wtryskowego, wybór materiału, złożoność projektu, koszty pracy i usług itp. Koszt formy jest zwykle największym wydatkiem w formowaniu wtryskowym, na który wpływa wielkość produkcji, złożoność formy i proces produkcyjny.

Inwestycje w sprzęt, koszty materiałów i robocizny również mają duży wpływ na całkowity koszt. Upraszczając projekt, redukując złożone efekty dekoracyjne, stosując odchudzone projektowanie i analizę DFM oraz wykorzystując formy wielogniazdowe, można obniżyć koszty produkcji. formowanie wtryskowe można skutecznie zmniejszyć, a także osiągnąć wydajną produkcję i kontrolę jakości.

Kalkulator kosztów form wtryskowych może pomóc użytkownikom dokładnie oszacować całkowity koszt formowania wtryskowego w oparciu o złożoność formowania wkładek i rozmiar formy.