Uw spuitgietkosten verlagen bij kunststofprototyping

We leven in een wereld van massaproductie waar spuitgietmatrijzen gewoonweg niet kunnen ontsnappen. Bijna alle items die we in ons dagelijks leven gebruiken, bevatten plastic onderdelen die zijn gemaakt met behulp van spuitgieten. Gezien de alomtegenwoordigheid van dergelijke objecten, wordt het verkrijgen van inzicht in de spuitgietkosten van vitaal belang.

Nu bepalen meerdere factoren de spuitgietkosten. Er is hier niet één factor in het spel. Dienovereenkomstig is het doel van dit artikel om lezers zoals u te informeren en voor te lichten over spuitgietkosten. Op die manier kunt u, wanneer u dergelijke mallen wilt laten maken voor uw eigen unieke doeleinden, dit doen terwijl u optimale malkosten maakt.

5 factoren die van invloed zijn op de kosten van spuitgietmatrijzen

Terwijl u de kosten van spuitgieten evalueert, zult u ontdekken dat er gedurende de gehele productiecyclus 5 belangrijke factoren een rol spelen. Hieronder bekijken we elk van deze factoren om u te helpen de algehele impact op de kosten van spuitgietmatrijs te meten.

In elk geval hebben we passende voorbeelden van spuitgietkosten gedeeld. Ze zullen u helpen het verschil te begrijpen dat wordt gemaakt door deze hieronder genoemde factoren.

Onderdeelgrootte

Kunststof onderdelen zijn er in een overvloed aan verschillende maten. Afhankelijk van het beoogde doel kan er een complex assortiment onderdelen worden vervaardigd. Auto's zijn een klassiek voorbeeld. In een solitair voertuig zou je meerdere van dergelijke onderdelen hebben. Als je denkt aan aanvullende varianten van dergelijke voertuigen, neemt de behoefte aan onderdelen verder toe.

Met zoveel verschillende onderdelen, allemaal in verschillende maten die moeten worden vervaardigd, zullen de totale kosten van de spuitgietmatrijs ongetwijfeld stijgen. Dit is met name het geval omdat elk onderdeel zijn eigen unieke vormgrootte zou vereisen.

Deelcomplexiteit

Er zijn enkele delen die relatief eenvoudig van aard zijn. 3D-prints die thuis worden gemaakt op basis van een laag volume zijn hier een treffend voorbeeld van, waarbij de mate van complexiteit bijzonder rudimentair is. Een mal met een enkele holte zou ook als vrij eenvoudig worden beschouwd.

Aan de andere kant heb je grotere mallen, vaak gemaakt van staal met meer holtes erin. Een geschikt voorbeeld zijn vliegtuiginterieurs van kunststof. Ze zijn nodig in grote volumes, vaak in de tienduizenden, met onfeilbare nauwkeurigheid. Vaak vereisen ze dat er bedrijfslogo's op worden gedrukt, wat de complexiteit nog verder vergroot. Naarmate deze complexiteit toeneemt, zullen de kosten voor het spuitgieten van kunststof ongetwijfeld stijgen.

Deelholten

In het bovenstaande voorbeeld noemden we stalen mallen met meerdere holtes erin. Dergelijke vormen kunnen bijzonder complex zijn. Daarbinnen is er een absolute overdaad aan kunststof spuitgietmatrijzen. Afhankelijk van de uiteindelijke output, kunnen de benodigde holtes aanzienlijk variëren.

Naarmate de behoefte aan dergelijke holtes voor spuitgegoten onderdelen toeneemt, nemen ook de kosten voor het spuitgieten van kunststof toe.

Afwerking onderdelen

Het meest geschikte voorbeeld om hier te noemen, zijn op maat gemaakte spuitgegoten onderdelen. De mate van afwerking die vereist is voor een bepaald onderdeel zal een directe invloed hebben op de gemaakte fabricagekosten.

Een hoogglanzende gladde afwerking zou bijvoorbeeld meer werkuren en inspanning vergen in vergelijking met een getextureerde afwerking. De eerste zou een reeks polijststappen moeten doorlopen voordat hij de gewenste look kan bereiken. Al deze toegevoegde stappen dragen bij aan de totale kosten.

Wanneer dat het geval is, wordt het hele spuitgietproces bijzonder ingewikkeld. Natuurlijk, wanneer dit gebeurt, stijgen de totale kosten van kunststof spuitgietmatrijzen aanzienlijk.

Aantal onderdelen

Bij het bepalen van de kosten van spuitgieten, spelen deelhoeveelheden een essentiële rol. Zoals de logica u zal vertellen, hoe groter het aantal onderdelen dat met dezelfde mal moet worden vervaardigd, hoe lager de kosten per onderdeel.

Houd er tegelijkertijd rekening mee dat er voor elk vormproject een machinecyclus is. Dit heeft een dubbele implicatie van de tijd die nodig is om elke keer een afgewerkte output te maken, evenals de totale duur waarvoor één matrijs productieonderdelen kan maken. Boven die drempel komt de kwaliteit in het gedrang. In feite kan een typische spuitgietmatrijs eenvoudigweg geen output produceren zodra het vooraf bepaalde aantal eenheden is gemaakt. Overweeg daarom in dit kader ook de noodzaak van verse kunststof spuitgietmatrijzen.

Wat bepaalt de spuitgietkosten?

We willen nogmaals benadrukken dat meerdere factoren bijdragen aan de kosten van een typische kunststof spuitgietmatrijs. Houd hier rekening mee bij het berekenen van de spuitgietkosten om matrijzen te maken.

1. Machinekosten

Geschikt spuitgietbegrip vereist dat u ook de kosten van machines die bij het proces betrokken zijn, realiseert en waardeert. Tegenwoordig zijn er matrijsmachines met een gigantisch tonnage, die spuitgietmatrijzen van zeer uiteenlopende soorten produceren. Deze grotere vormmachines, in combinatie met complexere bewerkingen die nodig zijn om ze te laten werken, dragen allemaal bij aan het opdrijven van de kosten.

Daarnaast zijn er relatief eenvoudigere – en ook duurzamere en veelzijdigere spuitgietmachines die bijzonder kosteneffectief zijn. Houd in dit verband daarom altijd rekening met spuitgietmachinekosten.

2. Gereedschapskosten (vormkosten)

Dit is niets anders dan de kosten van een typische mal. Ook hierin zult u merken dat u bekend bent met een aantal factoren die van invloed zijn op de gereedschapskosten. Ze omvatten de complexiteit van het (de) onderdeel(en) die worden vervaardigd, het productievolume, het gevolgde proces om de mal te maken, evenals het materiaal van de mal, bijvoorbeeld een aluminium mal of een stalen mal, enz.

De volgende drie methoden worden het meest gebruikt om spuitgietmatrijzen te maken:

CNC-bewerking

Dit is de meest gebruikte methode voor het maken van spuitgietmatrijzen. Het omvat het gebruik van computer numeriek bestuurde (CNC) machines om mallen te maken van een blok materiaal, meestal aluminium of staal.

CNC-bewerking is een subtractief productieproces, waarbij overtollig materiaal wordt verwijderd uit een blok grondstof met behulp van snelle roterende snijgereedschappen.

Met dit proces worden meestal stalen of aluminium mallen gemaakt. Een groot voordeel is de superieure nauwkeurigheid die in dit geval wordt bereikt. Het is ook relatief snel en kosteneffectief.

3D-printen (additive manufacturing)

Vaak blijkt 3D-printen een van de goedkoopste benaderingen van spuitgieten te zijn. Dit is een relatief nieuwere methode om mallen te maken. Het gaat om het in lagen opbouwen van de mal. Het is echter niet geschikt voor het maken van mallen met complexe geometrieën.

Over het algemeen hebben vorderingen in de 3D-printtechnologie de algemene mogelijkheden enorm vergroot, terwijl de kosten nog steeds op een optimaal niveau zijn gehouden.

EDM (elektrische ontladingsbewerking)

Met deze methode worden enkele van de meest complexe matrijsontwerpen tot wasdom gebracht. Ja, de kosten kunnen hoog zijn, maar de resultaten die in dit geval worden behaald, zijn superieur aan de meeste. Bovendien zijn de kosten, gezien de (grotendeels) industriële toepassing van deze methode, vaak minder een punt van zorg dan een uitzonderlijke kwaliteit van de output.

3. Arbeidskosten

Hoe gemechaniseerd uw productieprocessen ook zijn, er zullen altijd arbeidskosten mee gemoeid zijn. Zo heeft u zeker een machinist nodig om uw spuitgietproces uit te voeren. Tegelijkertijd kan dit, afhankelijk van de betreffende geografie en de arbeidsmarkt en valutadynamiek, al dan niet een dwingende factor blijken te zijn.

4. Geïnjecteerde materiaalkosten 

De kosten van de grondstoffen die in de mal worden geïnjecteerd, zullen een grote rol spelen in de totale kosten van de spuitgegoten onderdelen. Er zijn veel soorten kunststoffen die kunnen worden gebruikt voor spuitgieten, waaronder ABS, PS, PE, PC, PP of TPU. Hoe duurder het materiaal, hoe duurder de onderdelen. In sommige gevallen moeten exotische materialen worden gebruikt, wat de kosten nog verder kan opdrijven.

5. Anderen

• Polymeerhars – Zowel de hoeveelheid als de kwaliteit (die goed moet zijn om een ​​superieure output te garanderen) van polymeerhars die nodig is, kan de kosten drastisch verlagen. Houd hier rekening mee bij het maken van uw technische harskeuze.
• Matrijsbasis – Dit is waar alle schimmelholten zich bevinden, inclusief een vergelijkbare maar niet identieke familievorm (indien aanwezig). Als uw mal redelijk groot is, zou dit de kosten van de basis dramatisch verhogen. Natuurlijk zou het toepassen van een kernholtebenadering met wandholten helpen om de schimmelkosten onder controle te houden.
• Koelleidingen – Ook wel koelkanalen genoemd, ze zijn van vitaal belang voor de snelheid en efficiëntie waarmee mallen afkoelen, waardoor geïnjecteerde materialen kunnen stollen. Ja, ervoor zorgen dat hun voorziening bijdraagt ​​aan de variabele kosten.

Hoe spuitgietkosten verlagen?

Besparing op productiekosten is van het grootste belang wanneer komt tot productie omdat het de uiteindelijke kosten van het product minimaliseert. Zoals we allemaal weten, is de eenvoudigste truc om de prijs per stuk te verlagen, het verhogen van de hoeveelheid onderdelen, aangezien de initiële kosten tijdens het bewerken en ontwerpen van de mal over meer onderdelen kunnen worden gebruikt. Daarnaast kunt u ook de volgende manieren proberen om de spuitgietkosten te verlagen.

1. Evalueer uw ontwerp op maakbaarheid (DFM)

Een van de beste manieren om de spuitgietkosten te verlagen, is door uw onderdeel zo te ontwerpen dat het gemakkelijk te vervaardigen is. Dit omvat het overwegen van factoren zoals ondersnijdingen, wanddikte en complexe afwerking. Door uw ontwerp te vereenvoudigen, kunt u vaak het aantal benodigde matrijsholtes verminderen, wat op zijn beurt uw gereedschapskosten verlaagt. Hier volgen enkele aanwijzingen voor optimalisatie.

1) Elimineer of verminder de ondersnijdingen

Over het algemeen bemoeilijken de ondersnijdingen en in sommige gevallen voorkomen ze dat onderdelen worden geïnjecteerd. Elimineer ze indien mogelijk. Als u het moeilijk vindt om ze kwijt te raken, probeer dan schuifafsluiters, doorvoerkernen of verander de scheidingslijn en trekhoeken om het bouwen van de mal te vereenvoudigen. Als de techniek op de juiste manier wordt toegepast, verlaagt dit de gereedschapskosten.

2) Voorkom schimmel met wanddikte

Een manier om de kosten van spuitgieten te verlagen, is door een mal met dunnere wanden te gebruiken. Dunnere wanden hebben minder materiaal nodig en zijn daarom goedkoper om te produceren. Bovendien resulteren dunnere wanden in kortere koeltijden, wat kan leiden tot kortere cyclustijden en hogere productiviteit.

Het is echter belangrijk op te merken dat mallen met dunnere wanden mogelijk niet voor alle toepassingen geschikt zijn. In sommige gevallen kunnen dunnere wanden resulteren in onderdelen die zwakker zijn en meer vatbaar voor breuk. Daarom is het belangrijk om de voor- en nadelen van het gebruik van een dunnerwandige mal zorgvuldig te overwegen voordat u een beslissing neemt.

3) Minimaliseer de complexe afwerking en het uiterlijk

Het verwijderen van onnodige functies die geen significante waarde toevoegen aan uw uiteindelijke output is een idyllische manier om de kosten van kunststofspuitgieten te verlagen. Gestructureerde oppervlakken zijn bijvoorbeeld misschien gewoon niet nodig. Dit geldt ook voor cosmetische toevoegingen zoals parelstralen of high-mol polish. Onthoud dat overtollige functies mogelijk ook meer vormholtes vereisen die de kosten naar het noorden verder opdrijven.

4) Probeer zelf-parende onderdelen te ontwerpen

Als u een project uitvoert met twee in elkaar grijpende segmenten of een behuizing die in elkaar klikt, is het raadzaam om de snaps opnieuw te ontwerpen zodat ze in elkaar grijpen in plaats van het proces voor elke snap te herhalen.

2. Universele mallen in plaats van Custom mallen

Als u geen aangepaste mal nodig hebt, overweeg dan om de universele mal te gebruiken. Deze mallen zijn vaak minder duur dan op maat gemaakte mallen en kunnen nog steeds hoogwaardige onderdelen produceren.

Als u een mal op maat nodig heeft, overweeg dan altijd om een ​​CAD-model te hebben voordat u met het productieproces begint. Het zal helpen bij het optimaliseren van ontwerpen en het identificeren van potentiële problemen zoals steile diepgangshoeken, onnodige wanddiktes, complexe vormen, enz.

Dit bespaart u op de lange termijn veel geld (en hoofdpijn!) Het maken van een mal in plaats van een geheel nieuwe mal te kopen als dat nodig is, is een andere handige manier om wat kostbaar geld te besparen. Zelfparende delen in plaats van meerdere modi helpen ook op dit front.

3. Minimaliseer het aantal gaatjes in uw mal

Hoe meer holtes er in een mal zitten, hoe hoger de kosten zullen zijn. Daarom is het belangrijk om het aantal gaatjes in uw mal zoveel mogelijk te minimaliseren.

Een manier om het aantal holtes te verminderen, is door een malstroomanalyse te gebruiken om het ontwerp van uw onderdeel te optimaliseren. Moldflow-analyse kan u helpen om gebieden te identificeren waar holtes kunnen worden geëlimineerd zonder afbreuk te doen aan de functie of esthetiek van het onderdeel.

4. Gebruik waar mogelijk goedkopere materialen

De kosten van het materiaal dat u voor uw onderdelen gebruikt, kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de totale productiekosten. Gebruik waar mogelijk goedkopere materialen zoals ABS of polypropyleen.

Veelgestelde vragen

Is spuitgieten duur?

Hier is geen simpel en eenduidig ​​antwoord op. Maar in grote lijnen kan men zeggen dat, hoewel spuitgieten duur kan zijn, dit niet altijd het geval hoeft te zijn. Factoren zoals productievolumes en de complexiteit van de onderdelen die worden vervaardigd, spelen een sleutelrol bij het uiteindelijk bepalen van de spuitgietkosten. Wanneer soortgelijke artikelen met nauwe toleranties in grote volumes worden gemaakt, blijkt spuitgieten een goedkoop proces te zijn.

Hoeveel kost spuitgieten?

Het kan dramatisch variëren van een paar honderd tot honderdduizenden dollars. Denk aan de enorme toepassing van spuitgieten. Er is een vrijwel onbeperkte reeks producten die ermee worden gemaakt. In een dergelijk scenario is het moeilijk om een ​​exact cijfer te geven wat betreft de kosten van spuitgieten.

Is spuitgieten milieuvriendelijk?

Ja, spuitgieten kan niet alleen een kosteneffectieve oplossing blijken te zijn voor het vervaardigen van een overvloed aan plastic producten, maar het kan ook milieuvriendelijk zijn, net als 3D-printen. Overweeg allereerst het optimale gebruik van plastic hier met minimale tot geen verspilling of kwel. Verder, aangezien we hier te maken hebben met gesmolten plastic, kunnen verschillende organische elementen aan de mix worden toegevoegd om uiteindelijk te komen tot milieuvriendelijke kunststof spuitgietoutput.

Begin met snel spuitgieten

Zoals we in dit artikel herhaaldelijk hebben beweerd, kunnen er aanzienlijke verschillen zijn in de spuitgietkosten voor plastic prototyping. Factoren zoals productievolumes en uiterst complexe matrijzen spelen een cruciale rol bij het bepalen van de eindkosten.

Bedrijven kiezen vaak voor snel spuitgieten voor hun behoeften op het gebied van plastic prototyping, omdat het een kosteneffectieve manier is om snel prototypes te maken. Ga aan de slag met snel spuitgieten bij WayKen.