Kas olete kunagi mõelnud, mis tegelikult süstimisvormimise kulusid juhib? Ükskõik, kas toodete paarsada või miljonit osa, on teie eelarve maksimeerimiseks võtmetähtsusega süstevormimiskulude taga olevad tegurid. Alates hallituse kujundamisest kuni materjali valimise ja tootmismahuni sukeldume sellesse, kuidas saate kulusid kontrollida, säilitades samal ajal kvaliteetseid tulemusi.
Sissepritsevormimine on tootmisprotsess, mis hõlmab sulamaterjali süstimist vormi, et luua täpse kujuga osa. See protsess toimib plasti või mõne muu materjali sulamisega, süstides selle eelnevalt projekteeritud vormi ning võimaldades sellel jahtuda ja tahkuda. See on üks kõige laialdasemalt kasutatavaid tehnikaid kvaliteetsete plastkomponentide loomiseks suurtes kogustes.
Sissepritsevormimisprotsess sisaldab mitmeid võtmeetappe:
Materjali ettevalmistamine : termoplastilised graanulid, näiteks ABS või polüpropüleeni, kuumutatakse kuni nende sulamiseni.
Süstefaas : sulamaterjal süstitakse kõrge rõhuga vormi.
Jahutamine ja tahkestamine : materjal jahtub, kõveneb ja võtab vormi kuju.
Väljaheide : tahkestatud osa väljutatakse vormist, täites ühe tsükli.
Hallitus : hallitus on südamiku tööriist. Tavaliselt on see valmistatud metallist ja koosneb kahest poolest - A ja külg B. Külg A moodustab osa välimise pinna, külg B kujundab sisemisi omadusi nagu ribid või ülemused.
Hallitusmaterjal : Enamik hallitusi on valmistatud alumiiniumist või terasest, sõltuvalt tootmismahust ja vormitavast materjalist.
Kujundusfunktsioonid : hallituse kujundused hõlmavad jahutuskanaleid, ejektori tihvte ja jooksmissüsteeme materjali voolu juhendamiseks.
Süstevormimismasin : masin sisaldab punkrit tooraine toitmiseks, kuumutatud tünnis selle sulatamiseks ja hüdrauliline või elektrimehhanism, et süstida sula plastik vormi.
Masinate tüübid : hüdraulilised masinad pakuvad vastupidavust ja madalamaid kulusid, elektrimoomid aga suuremat täpsust ja energiatõhusust.
Materjalid : Termoplastid, nagu polüpropüleenist (PP) ja akrüülonitriili butadieeniereen (ABS), kasutatakse süstimisvormimisel tavaliselt nende mitmekülgsuse ja taaskasutamise tõttu.
Kiire tootmistsüklid : ühe süstimistsükkel võib võtta vähem kui minut, muutes selle ideaalseks suurteks jooksudeks.
Kulude tõhusus : kuigi hallituse esialgsed kulud on kõrged, langeb hind suurema koguse korral dramaatiliselt.
KIRJELDUS : Sissepritsevormimine loob tihedate tolerantside ja ühtlase kvaliteediga osi, vähendades jäätmeid.
Hallitus on sageli suurimad kulud sissepritsevormimisel. Seda saab 3D -printida, alumiiniumist valmistada või terasest valmistatud. Hallituse hinnakujundus varieerub keerukuse, suuruse ja materjali valiku põhjal:
3D-prinditud vormid : parim prototüüpimiseks või madala mahuga jooksudeks, mille hind on 100–1000 dollarit.
Alumiiniumvormid : sobivad keskmise mahu tootmiseks, makstes 2000–5000 dollarit.
Terasvormid : ideaalne suure mahuga tootmiseks, ulatudes 5000 dollarist kuni üle 100 000 dollarini.
Keerulised hallituse kujundused võivad kulusid suurendada. Funktsioonid nagu aluslõiked, osa suurus ja mustandnurgad suurendavad tööriistade keerukust:
Allakriipsud ja nurgad : üksikasjalikumad kujundused vajavad täiustatud hallituse valmistamist, mis lisab kulusid.
Osa suurus : suuremad osad vajavad suuremaid vorme, mis on kallimad.
Kohandatud vormid vs universaalsed vormid : kohandatud vormid vastavad täpsetele spetsifikatsioonidele, kuid universaalsed vormid võivad kulusid vähendada, kui mitmekülgsus on vastuvõetav.
Hallituse eluiga sõltub tootmismahust ja materjalist. Suure mahuga vormid vajavad vastupidavuse tagamiseks tavaliselt terast, madalamahulised vormid võivad kasutada alumiiniumi või 3D-trükitud materjale:
Madala mahuga vormid : lühike eluiga, taskukohane väikeste tootmisjooksude jaoks.
Suuremahulised vormid : vastupidavad ja pikaajalised; Pikendatud kasutamiseks on eelistatud terasvormid.
hallituse tüüp | parim kasutamine | hinnanguliselt hinnanguline kulu |
---|---|---|
3D -prinditud hallitus | Madala mahuga jooksud | 100 dollarit - 1000 dollarit |
Alumiiniumvorm | Keskmise mahuga jookseb | 2000 dollarit - 5000 dollarit |
Terasvorm | Suure mahuga jooksud | 5000 dollarit - 100 000 dollarit+ |
Erinevad masinad pakuvad erinevat täpsust, kiirust ja kulusid:
Elektrienergia masinad : ülitäpsus, energiasäästlikud, kuid kõrgemad algkulud.
Hüdraulilised masinad : vastupidavad ja kulutõhusad, kuid vähem täpsed.
Hübriidmasinad : segu mõlemast, pakkudes täpsust ja vastupidavust, kuid kõrgema hinnaga.
Masinakulud on erinevad:
Väikesemahuline tootmine : lauaarvuti masinad võivad maksta vähem kui 10 000 dollarit.
Suuremahuline tootmine : tööstusmasinad võivad ületada 100 000 dollarit.
Ettevõtted peavad otsustama, kas osta masinaid või tellida tootmist. Igal suvandil on oma plussid ja miinused:
Ettevõttesisene tootmine : suurem kontroll kvaliteedi ja tarneaegade üle, kuid nõuab märkimisväärseid ettemakseid.
Allhange : madalamad kapitalikulud, mis on ideaalsed väikeettevõtetele, kuid võivad toota tootmise kvaliteedi ja ajastuse üle vähem kontrolli.
masinatüüp | parimat kasutamist | hinnanguliselt kulusid |
---|---|---|
Lauaarvuti | Madala mahuga jooksud | <10 000 dollarit |
Tööstusmasin | Suure mahuga jooksud | 50 000 dollarit - 200 000 dollarit+ |
Materjali valik mõjutab märkimisväärselt kulusid. Termoplaste kasutatakse kõige sagedamini süstevormimisel ning igal neist on ainulaadsed omadused ja hinnakujundus:
Abs : vastupidav, mitmekülgne; umbes 1,30 dollarit kg kohta.
Polüpropüleeni (PP) : kerge, kemikaalide suhtes vastupidav; umbes 0,90 dollarit kg kohta.
Polüetüleen (PE) : elastne, löögikindlad; umbes 1,20 dollarit kg kohta.
Polükarbonaat (PC) : tugev, kõrge selgus; maksab 2,30 dollarit kg kohta.
Õige materjali valimine sõltub rakendusest. Kulutasuvus peab tasakaalustama tugevust, paindlikkust ja vastupidavust temperatuurile või kemikaalidele:
Materjali omadused vs maksumus : madalama hinnaga materjalid, näiteks PP, võivad olla ideaalsed lihtsate osade jaoks, samas kui kallid tooted, näiteks PC, on vajalikud suure jõudlusega toodete jaoks.
Lisandite mõju : täiteained ja lisandid (nagu värvid või UV -stabilisaatorid) suurendavad materiaalseid kulusid, kuid toote spetsifikatsioonide põhjal võib olla vajalik.
materjali | võtmeomadused | KG hind |
---|---|---|
Abs | Vastupidav, kerge | 1,30 dollarit |
Polüpropüleeni (PP) | Paindlik, keemiline vastupidav | 0,90 dollarit |
Polüetüleen (PE) | Löögikindntne, taaskasutatav | 1,20 dollarit |
Polükarbonaat (PC) | Kõrge selgus, tugev | 2,30 dollarit |
Ehkki suur osa süstimisvormimisprotsessist on automatiseeritud, mängib tööjõud siiski rolli. Peamised valdkonnad, kus tööjõukulud tekivad, hõlmavad järgmist:
Seadistuskulud : konkreetse osa masina esialgne konfiguratsioon.
Remondikulud : masina ja hallituse hooldus ja osade asendamine.
Seirekulud : operaatorid jälgivad automatiseerimisprotsessi, tagades osade õigesti.
Allhangete, tööjõu- ja teenusepakkuja tasud lisavad kogukulusid. Need kulud hõlmavad:
Transport ja logistika : tarnitud pakkujalt saatmine viimistletud osad.
Kvaliteedikontroll : tagades osade vastavuse standarditele, nõudes sageli lisatasusid.
Markup : teenusepakkujad võtavad sissepritsevormimisprotsessi haldamise eest.
Madala mahuga tootmine viitab väiksemate koguste tootmisele, tavaliselt vahemikus 100 kuni 1000 osa. Seda kasutatakse tavaliselt prototüüpimiseks või kohandatud tellimusteks, kui suured kogused pole vajalikud. Väikeste partiide tootmine sobib ideaalselt uute toodete testimiseks enne suurendamist.
Hallituse kulud : Madala mahuga jooksude korral kasutavad ettevõtted sageli 3D-trükitud vorme . Need on kõige kuluefektiivsemad, tavaliselt vahemikus 100–1000 dollarit.
Osa osa maksumus : madalamahulise tootmise korral on osa maksumus suurem, kuna fikseeritud hallituse kulud jaotatakse vähem ühikutes. Näiteks kui hallitus maksab 1000 dollarit ja 100 osa, siis iga osa võtab ainult 10 dollarit hallituse kulusid.
tootmise maht | hallituse tüüp | hallituse kulude | hind osa kohta |
---|---|---|---|
100 - 1000 osa | 3D -prinditud hallitus | 100 dollarit - 1000 dollarit | Kõrgem (4,5 dollarit+) |
Madala mahuga tootmine sobib suurepäraselt prototüüpimiseks või uute disainilahenduste piiratud tooteplaanide tootmiseks. turutestide jaoks See on kasulik ka ettevõtetele, kes soovivad toodete kohandamisel paindlikkust, pühendumata kõrgetele mahtudele.
Keskmise mahuga tootmine jääb tavaliselt vahemikku 5000–10 000 ühikut . See saavutab tasakaalu prototüüpimise ja täismõõdulise tootmise vahel. See tootmistase sobib ideaalselt väikeste ja keskmise suurusega ettevõtetele, kes soovivad toodet mõõdukates kogustes toota.
Hallituse kulud : töödeldud alumiiniumvorme kasutatakse tavaliselt keskmise mahu tootmiseks, kuna need pakuvad head kompromissi kulude ja vastupidavuse vahel. Need vormid maksavad vahemikus 2000–5000 dollarit.
Vormi kulumine : alumiiniumvormid saavad enne kulumist hakkama saada kuni mitu tuhat osa. See vastupidavus aitab kontrollida pikaajalisi kulusid.
tootmise maht | hallituse tüüpi | hallituse kulude | hind osa kohta |
---|---|---|---|
5000 - 10 000 | Töödeldud alumiinium | 2000 dollarit - 5000 dollarit | Mõõdukas (3 dollarit) |
Suure mahuga toodang viitab tootmisele kümnete tuhandete tuhandete osade . See on kõige kuluefektiivsem meetod suuremahuliste tootmissõidute jaoks, mis sobib ideaalselt selliste tööstusharude jaoks nagu auto- ja tarbekaupa.
Terasvormid : Suuremahulised projektid vajavad terasvorme , mis on tuntud nende vastupidavuse ja võime tõttu korduvate tootmistsüklitega toime tulla. Need vormid maksavad rohkem ette, ulatudes 5000 dollarist kuni üle 100 000 dollarini , kuid need kestavad märkimisväärselt kauem.
Madalamad osade maksumuse kohta : tootmismahtude suurenedes vähenevad osakonna maksud dramaatiliselt, kuna fikseeritud hallituse kulud jagunevad tuhandete või isegi miljonite ühikute vahel.
tootmise maht hallituse | tüüpi | hallituse kulude | hind osa kohta |
---|---|---|---|
10 000+ osa | Terasvorm | 5000 dollarit - 100 000 dollarit+ | Madal (1,75 dollarit) |
Masinavalik : suure mahuga jooksude korral võib masina (elektri-, hüdrauliline või hübriid) valik mõjutada tõhusust ja kulusid.
Materjali valik : õige materjali valimine aitab säilitada vastupidavust ja väiksemaid kulusid suuremate tootmistsüklitega.
DFM -i põhimõtete rakendamine võib hallituse ja osa kujundamise lihtsustamise kaudu märkimisväärselt vähendada süstimiskulusid:
Tarbetute omaduste kõrvaldamine : keerukate geomeetriate, alalöökide või tarbetute tekstuuride eemaldamine vähendab vormi keerukust, alandades nii tootmisaega kui ka materiaalseid kulusid.
Hallituse disaini lihtsustamine : sellised funktsioonid nagu järsud süvitusnurgad või keerulised siseõõnsused suurendavad kulusid. Lihtsustatud disainilahendused vähendavad vajadust täiustatud hallituse valmistamise tehnikate järele, muutes vormid odavamaks ja kiiremaks toota.
Universaalvormid on sageli kulutõhus alternatiiv eritellimusel:
Millal kasutada universaalseid vorme : Universaalvormid on ideaalsed, kui osadel on sarnased projekteerimisnõuded, võimaldades sama vormi erinevates projektides uuesti kasutada.
Kulude kokkuhoid : iseseerivad osad ja lihtsustatud kujundused võivad drastiliselt vähendada vajadust mitme vormi järele. Üks universaalne hallitus võib vähendada tööriistakulusid, välistades vajaduse luua iga ainulaadse osa jaoks eraldi vormid.
hallituse kujundamise strateegia | eelised |
---|---|
Tarbetute funktsioonide kõrvaldamine | Vähenenud keerukus ja kulud |
Universaalvormid | Vähem hallitusi, madalamad tööriistakulud |
Õige materjali valimine on võti kulude vähendamiseks ilma toimivust kahjustamata:
Tasakaalustamine ja jõudlus : selliseid materjale nagu ABS ja polüpropüleen kasutatakse laialdaselt nende odavate ja heade jõudluse omaduste tõttu. ABS maksab umbes 1,30 dollarit kg, samas kui polüpropüleenist on veelgi odavam 0,90 dollarit kg.
Millal kasutada esmaklassilisi materjale : kõrge soojustakistuse või löögikindlat vajalike osade jaoks võivad kõrgema hinnaga materjalid, näiteks polükarbonaat, vajalikud, hoolimata nende kõrgemast hinnast.
Materiaalsete jäätmete minimeerimine võib kulusid märkimisväärselt madalamale:
Seina paksuse optimeerimine : õhemad seinad vähendavad materjali kasutamist, mõjutamata osa tugevust, kui disain seda toetab.
Ringlussevõetud plastide kasutamine : ringlussevõetud plasti kaasamine tootmisprotsessi vähendab materiaalseid kulusid ja parandab jätkusuutlikkust. Ringlussevõetud termoplastid pakuvad sarnaseid omadusi madalama hinnaga.
materiaalse valiku strateegia | eelised |
---|---|
Madalama hinnaga materjalide valimine | Vähendatud osa jagude maksumus |
Ringlussevõetud plastik | Madalamad materiaalkulud, jätkusuutlikkus |
Suuremate mahtude tootmine aitab jaotada püsikulusid rohkemates osades, vähendades ühiku maksumust:
Suuremad partiid madalamad kulud : tootmismahu suurenedes jaotatakse hallitus- ja seadistuskulud suurema osa osade arvu, vähendades osakonna kulusid.
Tootmisvajaduste tasakaalustamine : Kuigi suure mahuga tootmine pakub madalamaid kulusid, on oluline tasakaalustada tootmismahtude tegeliku nõudlusega, et vältida tarbetuid varude kulusid.
Sarnaste projektide ühendamine võib maksimeerida tõhusust:
Püsikulude levitamine : mitmete väikeste projektide rühmitamine üheks jooksuks võib aidata hallitusi ja seadistuskulusid levitada rohkemate üksuste vahel. See on eriti tõhus ettevõtete jaoks, kes haldavad mitut tootesarja.
strateegia | kulude kokkuhoid |
---|---|
Suurenev tootmismaht | Vähendatud hind osa kohta mastaabisäästu kaudu |
Sarnaste projektide pakkimine | Püsikulude levitamine rohkemates ühikutes |
3D-prinditud vormid on kulutõhus lahendus väikeste tootmisjooksude või prototüüpimiseks:
Lühikesed käigud ja prototüüpimine : 3D -printimine võib tekitada hallitusi kiiresti ja taskukohaselt lühikeste tootmistsüklite jaoks, välistades prototüüpimisfaasis vajaduse kulukate metallvormide järele.
Kulude eelised : 3D-prinditud vormide ettemaksete maksumus on palju madalam kui traditsioonilistel alumiiniumist või terasvormidel, sageli vahemikus 100–1000 dollarit , muutes selle ideaalseks kiireks iteratsioonideks ja väikeste partiide tootmiseks.
Kuigi 3D -prinditud vormid pakuvad kulude kokkuhoidu, on need ka piirangutega:
Vastupidavus : 3D-prinditud vormid ei ole nii vastupidavad kui metallvormid, muutes need vähem sobivaks suure mahuga tootmiseks.
Piiratud lihtsate disainilahendustega : keerukamad disainilahendused võivad siiski täpsuse ja vastupidavuse tagamiseks vajada traditsioonilisi CNC-meisterdatud vorme.
3D -prinditud vormide | eelised ja piirangud |
---|---|
Kasu | Odav, kiire tootmine lühikeste jooksude jaoks |
Piirangud | Piiratud vastupidavus, ainult lihtsad kujundused |
Süstevormimiskulude hindamine võivad olla keerukad, kuid mitmed veebipõhised tööriistad lihtsustavad protsessi. Need tööriistad kasutavad kulude hinnangute saamiseks sisendeid nagu osa suurus, materjal, hallituse keerukus ja tootmismaht.
Mitmed kulude hindaja tööriistad aitavad teil süstimise vormimiskulusid arvutada:
CustomPart : see tööriist võimaldab kasutajatel sisestada erinevad osa üksikasjad, et saada kiireid kuluprognoose. See on kasutajasõbralik ja pakub materjali, hallituse ja tootmiskulude jaotust.
Protolabs : Kiire prototüüpimise poolest tuntud Protolabs pakub kalkulaatorit, mis annab täpsed hinnapakkumised, mis põhinevad tootmismahu ja materjali valiku põhjal. See on eriti kasulik neile, kes soovivad osa saada kiiresti.
ICOMOLD : see hinnang pakub CAD -mudelite põhjal üksikasjalikke hinnapakkumisi, võimaldades kasutajatel disainilahendusi üles laadida ja kohest tagasisidet saada. See sobib suurepäraselt keerukamate projektide jaoks, mis vajavad täpset kuluanalüüsi.
tööriista | funktsioonid |
---|---|
CustomPart | Materjalide, hallituse, tööjõu kiirete hinnangud |
Protolaabid | Kiirpakkumised, kiired prototüüpimise võimalused |
IcoMold | CAD-põhised tsitaadid keerukate osade jaoks |
Kui olete hinnangu saamiseks kasutanud kulukalkulaatorit, võib pakkujate pakkujate poole pöördumine teile selgema pildi tegelikest kuludest.
Süstimisvormimise pakkujate tsitaatide ülevaatamisel on oluline pöörata tähelepanu mitmele tegurile:
Seadistamistasud : mõned pakkujad võtavad masina seadistamise või hallituse ettevalmistamise eest lisatasusid.
TLIM ANGS : otsige realistlikke tarneaegu, mis sobib teie projekti ajajoonega. Kiiremad teenused tulevad sageli lisatasu eest.
Kvaliteedigarantiid : veenduge, et teenusepakkuja tagab osade kvaliteedi, sealhulgas tolerantsi, viimistluse ja materiaalse täpsuse.
Paremate hindade läbirääkimiste pidamine võib teie üldise süstevormimise kulusid vähendada:
Komplekti tellimused : mitme projekti ühendamine üheks suuremaks tellimuseks võib aidata püsikulusid levitada, andes teile parema hinnakujunduse.
Taotlege mitut pakkumist : erinevatelt tarnijatelt hinnapakkumiste saamine võimaldab teil võrrelda hindu ja pidada läbirääkimisi.
Paindlikud tarneajad : kui teil on paindlikke tähtaegu, võite võite pidada läbirääkimisi madalamate kuludega, võimaldades pakkujal teie tellimuse oma ajakavasse sobitada.
peamised tegurid, et kaaluda | , miks neil on tähtsust |
---|---|
Seadistustasud | Mõjutab ettemakseid |
Tarneajad | Mõju projekti ajakava |
Kvaliteeditagatised | Tagab järjepideva osa kvaliteedi |
Läbirääkimisnõuanded | Aitab kogunemise või paindlike tähtaegade kaudu vähendada kulusid |
Sissepritsevormimiskulusid mõjutavad mitmed peamised tegurid, sealhulgas hallituse kujundamine ja materjalide valikuseadmed , kulud , tootmismaht ja tööjõukulud . Sissepritsevormimiskulude minimeerimiseks ilma kvaliteeti ohverdamata on oluline rakendada tootmise (DFM) põhimõtete disaini , valida kulutõhusad materjalid ja optimeerida tootmismahtu. kasutamine Universaalsete vormide või 3D -prinditud vormide lühikese aja jooksul ja projektide ühendamine tõhususe suurendamiseks on ka tõhusad viisid kulude hoidmiseks.
Kui plaanite süstimisvormimisprojekti, kaaluge koostööd meeskonna MFG -ga. Kohandatud nõuannete või keerukamate disainilahenduste saamiseks pöörduge professionaalsete teenuste poole , et saada ekspertide juhendamine ja optimeerida oma tootmisprotsessi.
Milline on süstevormimise tööriistade tüüpiline kuluvahemik?
Madala keerukusega vormid: 2000 dollarit - 25 000 dollarit
Keskmine keerukus: 25 000–100 000 dollarit
Suur keerukus: 100 000 dollarit - 1 000 000 dollarit+
Kuidas mõjutab tootmismaht ühiku kohta?
Suuremad mahud madalamad ühiku kulud madalamad
Näide: 1000 ühikut võib maksta 10 dollarit ühiku kohta, samas kui 100 000 ühikut võib langeda 1 dollarini ühikuni
Mis on süstevormimiseks kõige kuluefektiivsem materjal?
Polüpropüleen (PP) on sageli odavaim
ABS pakub head kulude ja jõudluse tasakaalu
Materiaalne valik sõltub konkreetsetest osa nõuetest
Kui palju saavad 3D -prinditud vormid prototüüpimise kuludelt kokku hoida?
Tavaliselt 50–90% võrreldes traditsiooniliste metallvormidega
Parim väheste mahtude jaoks (<100 osa) ja kiirete iteratsioonide jaoks
Mis on ettevõttesisese ja sisseostetud tootmise purunemispunkt?
Varieerub suuresti osa keerukuse ja mahu põhjal
Üldreegel: ettevõttesisene muutub kulutõhusaks 10 000+ osaga aastas
Kui palju lisavad materiaalsed jäätmed ja jooksjad üldkulusid?
Võib moodustada 5–15% kogu materjali kuludest
Kuumad jooksjasüsteemid võivad vähendada jäätmeid, kuid suurendada tööriistakulusid
Milline on osade disaini keerukuse kulude mõju?
Lihtsad osad võivad toota maksta 25-50% vähem kui keerukad
Iga lisafunktsioon (alalõiked, tekstuurid jne) suurendab hallituse ja tootmiskulusid
Team MFG on kiire tootmisettevõte, kes on spetsialiseerunud ODM -ile ja OEM -ile 2015. aastal.