Понимание затрат на литье под давлением: практическое руководство по оценке

«Какова стоимость литья под давлением?» — часто задаваемый вопрос людьми, которые интересуются внедрением этой технологии.

Литье под давлением — очень популярный производственный процесс сейчас, используемый для создания нескольких деталей и компонентов. Как таковое, изучение затрат на литье под давлением жизненно важно перед рассмотрением этого процесса для вашей производственной отрасли.

В этой статье мы проведем детальное исследование затрат на литье под давлением. С предоставленной информацией вы узнаете о факторах, влияющих на эти затраты.

После прочтения этого руководства вы сможете оценить точные производственные затраты, которые литье под давлением потребует для ваших конкретных требований.

Давайте сразу перейдем к сути, чтобы узнать, сколько стоит литье под давлением:

Каковы разные факторы, влияющие на стоимость литья под давлением?

Стоимость базы формы для литья под давлением — не фиксированное число, верное для каждого приложения. Это переменная величина, которая может падать между парой сотен долларов до сотен тысяч долларов.

Как вы можете заметить, это очень широкий ценовой диапазон. Точное значение колеблется на основе нескольких компонентов, вовлеченных в процесс литья под давлением. Эти факторы, влияющие на стоимость:

Оборудование

Стоимость оборудования для литья под давлением может сильно варьироваться в зависимости от типа и применения оборудования. Есть маломасштабное оборудование для литья под давлением, которое бизнесы держат в собственном производстве.

Затем есть крупные станки для литья под давлением, которые обычно держат провайдеры услуг и отрасли, производящие большие объемы производства.

Профессиональное промышленное оборудование для литья под давлением стоит между $50,000 и $200,000. Эти станки не для любителей и новичков, так как они требуют квалифицированных операторов.

Это, безусловно, большие расходы для любой отрасли. Поэтому большинство производителей выбирают передачу процесса литья под давлением на аутсорсинг экспертам вроде 3ERP, которые размещают самое высококлассное оборудование для литья под давлением.

Затраты на форму (оснастку)

Пока оборудование для литья — разовая инвестиция, создание самой формы — текущие расходы, требуемые для каждой детали. Поэтому затраты на оснастку — один из самых важных факторов стоимости литья под давлением.

Эта стоимость может варьироваться в зависимости от процесса, который вы используете для создания форм. Обычно три процесса обычно применяются для этой цели:

ЧПУ-обработка:

ЧПУ-обработка обычно применяется для форм из металла, как нержавеющая сталь или алюминиевая форма. ЧПУ-обработка работает за счет использования режущих инструментов для удаления материала из металлического блока. Преимущество ЧПУ-обработки для создания форм — бесподобная точность, которую предлагает этот метод.

ЧПУ-обработка имеет небольшой недостаток в плане времени, затрачиваемого на завершение форм. Эти станки требуют учета в плане времени настройки оснастки и смены инструментов для разных форм реза.

Электроэрозионная обработка (EDM):

Электроэрозионная обработка также известна как EDM. Эта технология используется для создания форм со сложными формами. Она выполняется за счет использования электрических разрядов для плавления и изгиба металлической заготовки и придания ей желаемой формы.

Как и ЧПУ-обработка, EDM также имеет высокую точность. Однако, пока ЧПУ-обработка может использоваться для материалов, отличных от металлов, EDM работает только для металлических форм.

3D-печать

3D-печать — один из самых дешевых и быстрых способов изготовления форм для литья под давлением. Этот процесс требует ничего, кроме 3D-принтера, поэтому расходы очень малы. Кроме того, нет необходимости в высококвалифицированном труде, экономя значительные затраты на труд.

Впрыскиваемый материал

Пластиковое литье под давлением предлагает определенную степень универсальности типу пластиков, которые вы можете использовать как впрыскиваемый материал. Некоторые из них включают ABS, PU, PE, PP и PC.

Стоимость материала для гранул, используемых в процессе литья под давлением, может падать где угодно от $1 за кг до $5 за кг. Общая стоимость впрыскиваемого материала будет зависеть от количества использованного материала, что в свою очередь зависит от дизайна, который вам нужен.

Другие материалы, которые могут впрыскиваться — разные металлы и жидкий силикон.

Сложность дизайна

Высоко сложные дизайны могут вести к значительным дополнительным затратам. Во-первых, это требует исследований, разработки и технической экспертизы. Для этой цели вы можете либо нанять профессионала, либо передать сам процесс дизайна на аутсорсинг. Оба варианта имеют свои расходы.

Затраты на труд

Большинство шагов, вовлеченных в литье под давлением сейчас, автоматизированы и работают на программных системах. Например, ЧПУ-станок работает на программном обеспечении Computer Numerical Controlled, 3D-принтеры работают на своем софте, и литье под давлением имеет автоматизированную обработку тоже.

Есть действительно определенные трудовые требования в некоторых точках, таких как:

Затраты на настройку: Есть определенные требования настройки для каждого шага литья под давлением. Например, при изготовлении форм, некоторые настройки оснастки требуются. Во время литья под давлением есть настройка формы и конфигурирование оборудования. Все это включает некоторые затраты на труд.

Затраты на ремонт: Литье под давлением — механический процесс, требующий множественных типов оборудования. Поэтому неизбежны определенные процессы ремонта и обслуживания, требующие труда.

Затраты на оператора: Независимо от того, сколько саморегулирующейся машины вы используете, вам все равно требуется оператор для мониторинга всей операции. Стоимость оператора — что-то, что нужно учитывать в затратах на труд.

Тип форм для литья под давлением

Существует три разных типа форм для литья под давлением, основанные на числе полостей. Это:

Одноячеечная форма (Single Cavity Mold)

Одноячеечные формы имеют одну полость внутри, поэтому они делают одну деталь за время цикла. Пока стоимость формы меньше, темп производства деталей будет медленнее. Это ведет к более высокой стоимости на деталь.

Многоячеечные формы (Multi Cavity Molds)

Многоячеечные формы имеют более одной полости внутри, поэтому они могут делать множественные детали одновременно. Пока это имеет более высокую начальную стоимость формы, оно ведет к значительно более низкой стоимости детали. Это экономически эффективное решение для больших количеств.

Семейные формы для литья (Family Injection Molds)

Семейные формы для литья также имеют множественные полости внутри. Однако эти полости для разных деталей, поэтому эти формы могут создавать разные формы литьевых деталей одновременно.

Например, вы можете производить верхнюю и нижнюю части пластикового контейнера в одной семейной форме для литья. Эти формы — более дорогой вариант в плане стоимости формы, но они делают весь производственный процесс быстрее и дешевле.

Тип процессов литья

Существует три разных типа процессов литья под давлением. Это:

Базовое литье под давлением (Basic Injection Molding):

Это самый простой тип процесса литья под давлением. Пластик впрыскивается прямо в полости формы для создания финальной детали. Из трех разных процессов литья этот самый дешевый.

Вкладочное литье (Insert Molding):

Вкладочное литье — немного более сложный процесс, чем базовое литье под давлением. В вкладочном литье металлические вкладыши точно позиционируются в форме. После позиционирования литье пластика под давлением затем происходит.

Этот процесс создает сплавленные пластиковые детали с металлическими вкладышами, сплавленными прямо в деталь. Пример — металлические крепежи, которые вы видите вставленными в пластиковые компоненты.

Благодаря вкладочному литью, вся сборка имеет более высокую прочность по сравнению с механическим закреплением пластиковых и металлических деталей вместе.

Налитое литье (Overmolding):

Как вкладочное литье, налитое литье также немного более сложно, чем базовое литье под давлением. В налитом литье базовое литье под давлением происходит для изготовления детали, скажем, Деталь 1. Деталь 1 затем помещается внутрь другой формы и происходит другой процесс литья пластика под давлением.

Второй процесс создает Деталь 2, которая содержит Деталь 1 внутри себя. Этот процесс похож на вкладочное литье, с разницей, что вместо металлического вкладыша вы используете деталь, созданную литьем пластика под давлением.

Общий пример этого — мягкая резиновая рукоятка, которую вы видите вмонтированной на пластиковых и резиновых изделиях, таких как зубные щетки.

Переменные детали

Размер и дизайн детали повлияют на стоимость крупным образом. Более крупные литье под давлением детали требуют не только большего количества затрат на материал, но и более крупных форм. Аналогично, когда дизайны становятся сложными, литье может требовать множественные шаги в самом себе.

Признаки детали

Признаки, которые финальный продукт будет содержать, также влияют на стоимость формы для литья. Если продукт имеет сложные признаки, признаки могут требовать мелкие компоненты, требующие процесса литья под давлением для их создания.

Объем производства

Вы могли видеть, что производственные затраты на деталь становятся меньше, когда производство происходит в больших количествах. Та же идея верна для литья под давлением.

Когда вы выполняете большой объем производства, вам потребуется большее количество форм. Однако стоимость форм не растет линейно. Например, если стоимость формы $1 на деталь для 100 деталей, стоимость для 5000 деталей может быть около $0.5 на деталь, а для 100,000 форм — $0.25 на деталь.

Аналогично, затраты на труд на деталь также снижаются тем же образом для больших объемов производства. Пока общая стоимость производства увеличивается для более высоких объемов производства, вы несете значительно меньшие затраты на деталь.

Вторичные услуги

Если производитель требует любые вторичные услуги, такие как полировка или вторичная отделка продукта, это требует дополнительных затрат. Пока это не часть стоимости литья под давлением самой по себе, провайдер услуг может считать это за дополнительную стоимость.

Обзор затрат на литье под давлением

Давайте получим понимание затрат на пластиковое литье под давлением для детали для разных объемов производства.

Низкий объем производства

Низкий объем производства можно считать чем угодно между сотней деталей до пары тысяч деталей. Для этих низковольных приложений производители обычно изготавливают формы в собственном производстве и делают литье сами.

Для низких производственных количеств производители создают формы из 3D-печатной полимерной смолы, так как это дешево и ему не нужно проходить через большой производственный цикл.

Весь производственный прогон для этого объема занимает около 3 дней для достижения финальных деталей. Для прогона 100 деталей, предположим следующие параметры:

• Количество деталей = 100
• Стоимость формы = $100
• Стоимость материала на деталь = $0.5
• Общая стоимость материалов = $50
• Затраты на труд на деталь = $3
• Общие затраты на труд = $300
• Общая стоимость процесса литья под давлением = $450

Средний объем производства

Средний объем производства может варьироваться где угодно между пятью тысячами деталей до десятков тысяч деталей. Для этого масштаба производства производители обычно передают на аутсорсинг производство форм и процесс литья.

Для сравнения с моделью низкого производства и высокого производства, предположим, что мы запускаем цикл объема 5,000 той же детали.

• Количество деталей = 5,000
• Стоимость формы = $2,500
• Стоимость материала на деталь = $0.5
• Общая стоимость материалов = $2,500
• Затраты на труд на деталь = $2
• Общие затраты на труд = $10,000
• Общая стоимость литья под давлением = $15,000

Большой объем производства

Большой объем производства имеет дело с сотнями тысяч деталей. Для этого сравнения предположим, что мы запускаем производство 100,000 деталей того же типа.

• Количество деталей = 100,000
• Стоимость формы = $25,000
• Стоимость материала на деталь = $0.5
• Общая стоимость материалов = $50,000
• Затраты на труд на деталь = $1
• Общие затраты на труд = $100,000
• Общая стоимость литья под давлением = $175,000

Как вы видите, затраты на литье под давлением на деталь значительно снижаются для высокого объема производства. Поэтому высоковольные проекты имеют лучшую стоимостную эффективность, когда мы говорим о затратах на литье под давлением.

Как снизить затраты на литье под давлением?

Литье под давлением — предпочтительный производственный процесс из-за его низкой стоимости и высокой надежности.

Пока процесс дешев сам по себе по сравнению с альтернативами, вы можете даже снизить затраты дальше. Для этой цели вот некоторые указатели, которые нужно учесть:

Оптимизация CAD-дизайна

Одна деталь может быть подход через разные CAD-дизайны. Однако не каждый из этих дизайнов идеален. Некоторые дизайны одной и той же детали могут вести к потере времени и ресурсов. Поэтому оптимизируйте свой CAD-дизайн, чтобы убедиться, что он имеет лучшее использование ресурсов.

Упрощение признаков

Сложные признаки могут вызывать сложные формы и лишние шаги в процессе литья под давлением. Поэтому, если вы устраните лишние признаки, которые не требуются, вы можете снизить стоимость форм для литья.

В этом отношении вы можете устранить любые признаки, которые есть только ради косметической отделки. Это в итоге сэкономит деньги значительно.

Уменьшение размера детали

Большие детали не всегда лучшие детали. Когда размер деталей растет, так и стоимость форм для литья, требуемых для этих деталей. Если тот же процесс может быть выполнен уменьшением размера детали, это хорошая идея выбрать его.

Повторное использование форм

Используйте формы полностью, повторно используя их для различных приложений. Вы можете не только использовать ту же форму для того же дизайна детали, но и для похожих деталей. Это можно сделать, внося небольшие корректировки в формы, где это возможно.

Использование вкладочных форм

Использование технологий вроде вкладочного литья и налитого литья полезно для экономии затрат в долгосрочной перспективе. Например, использование вкладочного литья устраняет необходимость создания резьбы на самом пластике для присоединения к металлическим деталям.

Использование DFM-анализа

DFM означает Design For Manufacturing (Дизайн для производства). DFM в литье под давлением относится к созданию детали, которая служит цели клиента, а также соответствует ожиданиям по стоимости.

Для DFM аналитики учитывают различные факторы искусства, науки и технологии, чтобы найти самый эффективный дизайн для снижения затрат на формы для литья.

Использование многоячеечных форм и семейных форм

С многоячеечными формами и семейными формами вы можете умножить темп производства значительно. Это снижает стоимость всей операции на значительный маржу, особенно когда мы смотрим на средний до большой производственный прогон.

Самосоединяющиеся детали (Self Mating Parts)

Самосоединяющиеся детали — один из самых креативных способов снижения стоимости формы для литья и упрощения дизайна одновременно. Самосоединяющиеся детали — детали, которые могут присоединяться к самим себе при повороте на 180 градусов.

Преимущество самосоединяющихся деталей в том, что вы можете использовать одну половину формы для создания всей детали. Это держит стоимость формы низкой, а размер пластиковой формы для литья в половине, в то время как увеличивает объем производства.

Как мы заметили в обзоре затрат на пластиковые формы для литья, более высокий объем означает более низкие затраты на деталь. Это, сочетанное с экономией в размере формы и числе форм, ведет к большим экономиям в финальных затратах на пластиковые формы для литья.

Получение котировки на литье под давлением за самую дешевую цену и лучшее качество

Теперь, когда вы знаете различные затраты, ассоциированные с литьем под давлением, один важный вопрос остается без ответа — какова будет стоимость литья под давлением для моего проекта?

Чтобы получить котировку для этого требования, вам нужно выбрать производителя, который может предоставить вам лучшие результаты за самые дешевые ставки. 3ERP — ваш ответ в этом отношении.

3ERP предоставляет каждую услугу литья под давлением, которую вы можете потребовать, от дешевого литья под давлением до массово-производственных деталей. Есть даже варианты, когда речь идет о материалах, такие как термопластиковое литье под давлением, термофиксирующее силиконовое литье под давлением и металлическое литье под давлением.

Много установленных отраслей, таких как BMW, Lamborghini и Electrolux, уже используют услуги форм для литья, предлагаемые 3ERP.

Лучшая часть в том, что вы получаете свои детали, сделанные мировым классом команды инженеров на самом продвинутом оборудовании, не неся никаких затрат на форму для литья для того же.

Стоимость формы для литья 3ERP придет как точная котировка, соответствующая вашим точным требованиям. Поэтому вы не будете платить ничего лишнего за то, что вам не требуется.

Свяжитесь с 3ERP сегодня, чтобы получить котировку на литье под давлением для вашего требования. Будь то простое проект литья под давлением или что-то, что имеет дело с вкладышами или налитым литьем, мы справимся со всем!

Заключение

Литье под давлением — один из самых широко применяемых производственных процессов сейчас. Каждый день вы видите и касаетесь множественных деталей, созданных этим процессом, вроде колпачков бутылок и пластиковых рукояток.

После прочтения этой статьи у вас теперь лучшее представление о стоимости пластикового литья под давлением и как она варьируется от проекта к проекту. Вы даже знаете о вариациях стоимости, возникающих из-за стоимости оснастки для литья.

Если вы рассматриваете быстрое литье под давлением для вашего следующего проекта, нет ничего для двойного мышления. Вы можете отправить запрос 3ERP на наш контактный email, и наша команда свяжется с вами с лучшей ценой, доступной для ваших требований.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Дорого ли литье под давлением?

Вообще нет. Литье под давлением — один из самых дешевых производственных процессов. Даже так, вы все еще можете снизить стоимость формы на цикл литья, следуя советам, которые мы предложили в этом руководстве.

Какой материал формы лучше для литья под давлением?

Каждый материал для литья под давлением имеет свои преимущества. Идеальный материал для вас будет зависеть от ваших требований и бюджетных ограничений.