Cómo reducir el coste del moldeo por inyección de piezas grandes

El moldeo por inyección puede ser una forma extremadamente rentable de fabricar grandes cantidades de piezas de plástico, pero los elevados costes de utillaje asociados a menudo al moldeo por inyección de piezas grandes pueden hacer que resulte prohibitivo. Como profesional moldeo por inyección de piezas grandes quería compartir algunos consejos sobre cómo los fabricantes pueden reducir los costes del moldeo por inyección de piezas grandes sin sacrificar la calidad ni la capacidad de producción.

Por qué el moldeo por inyección de piezas grandes suele costar más

Hay algunas razones clave por las que el moldeo por inyección de piezas grandes suele incurrir en costes más elevados en comparación con la producción de piezas pequeñas:

• Máquinas más grandes: Las piezas grandes necesitan máquinas de moldeo por inyección más grandes para adaptarse a su tamaño y peso. Estas máquinas de escala industrial tienen mayores costes de capital, funcionamiento y mantenimiento.
• Aumento de la duración de los ciclos: El plástico fundido tarda más en llenar moldes más grandes y profundos, lo que alarga los tiempos de enfriamiento. Unos tiempos de ciclo más largos implican mayores costes operativos y una menor producción por hora.
• Herramientas de alta resistencia: Los grandes moldes de inyección requieren utillajes muy resistentes fabricados en acero templado para soportar las prolongadas tiradas de producción y evitar un desgaste prematuro. En consecuencia, los costes de mecanizado y material son más elevados.
• Más resina plástica: Evidentemente, las cavidades más grandes requieren más plástico en bruto para rellenarlas. La cantidad de material conlleva un mayor coste de plástico por pieza.

Entonces, ¿cómo puede un fabricante anular estas penalizaciones por piezas grandes? He aquí mis consejos.

Cómo reducir el coste del moldeo por inyección de piezas grandes

Evaluar cuidadosamente el diseño de las piezas

Como ocurre con la mayoría de los métodos de fabricación, el diseño de la pieza influye enormemente en los costes de moldeo. Formas sencillas y aerodinámicas utilizar menos material y minimizar los tiempos de ciclo. Consolidar varios componentes pequeños en una sola pieza grande siempre que sea posible.

Costillas y refuerzos proporcionan resistencia y rigidez a la vez que permiten paredes más finas y un menor uso de plástico. Simulaciones de flujo y refrigeración revelará por adelantado cualquier defecto de diseño. No subestime las ventajas económicas de análisis del diseño para la fabricación (DFM).

Utilice bases de molde de aluminio

El aluminio es una excelente base para moldes grandes por su relación resistencia-peso. Los costes de material y mecanizado son más baratos en el caso del aluminio que en el del acero. Las reparaciones y modificaciones también son más sencillas. El punto de fusión más bajo del aluminio acorta los tiempos de enfriamiento, lo que supone un ahorro adicional.

Yo recomendaría los moldes de aluminio para series cortas de hasta unos 10.000 ciclos. Para cantidades superiores, los moldes de acero ofrecen una vida útil más larga y utilizan revestimientos especializados para acelerar el enfriamiento. Analice las opciones con el moldeador de inyección elegido para determinar el material de molde óptimo para su aplicación.

Emplear resinas plásticas más rápidas

Moldeo más rápido resina se han desarrollado productos químicos que reducir los tiempos de enfriamiento. Por ejemplo, la serie Catamold motion de BASF contiene catalizadores especiales que permiten hasta 35% ciclos más rápidos. Eastman produce polímeros similares de ciclo rápido como Tritan OM430.

Investigue las fórmulas de plástico de moldeo rápido más recientes a la hora de seleccionar sus materiales. El coste adicional por libra se justifica fácilmente por el mayor rendimiento por hora y el menor consumo de energía derivados de los tiempos de ciclo más cortos. Asegúrese también de validar el rendimiento mecánico.

Aproveche los moldes multicavidad y familiares

Aunque inicialmente es más caro, moldes multicavidad La producción simultánea de cuatro, seis u ocho piezas ofrece enormes ventajas de costes en volúmenes más elevados. El gasto en utillaje se amortiza en una mayor producción por ciclo, al tiempo que se agiliza la automatización.

Un modular sistema de moho familiar con insertos intercambiables permite moldear componentes secuenciales a partir de la misma base. El cambio es más rápido y barato que con herramientas dedicadas completamente separadas. Las piezas más grandes con atributos o dimensiones compartidos son las principales candidatas para el moldeo en familia. La estandarización de los parámetros del molde facilita este enfoque.

Adopta el nuevo moldeo multimaterial

El innovador moldeo multimaterial combina plásticos duros y blandos en un solo paso, eliminando el ensamblaje. Las funcionalidades mejoradas pueden reducir los costes totales gracias a la integración de las piezas. El sobremoldeo en insertos metálicos es otra opción en alza.

El moldeo multimaterial requiere maquinaria y conocimientos especializados. Busque moldeadores por inyección a medida y fabricantes de equipos originales con capacidades demostradas. Esté preparado para pagar licencias de ciertas tecnologías patentadas. No obstante, el ahorro a largo plazo debería justificar los gastos.

Subcontratar a Asia para obtener mayores volúmenes

En la actualidad, ninguna región puede igualar a China y el Sudeste Asiático en cuanto a capacidad de moldeo por inyección y mano de obra barata. Una vez comprobada la calidad y la protección de la propiedad intelectual, la deslocalización de contratos de gran volumen tiene sentido desde el punto de vista económico, a pesar de los gastos de envío y aranceles adicionales.

A nivel nacional, utilizar un moldeador por inyección cerca de los proveedores de resina reduce sus costes de logística de materiales. Mantener cotizaciones competitivas de múltiples proveedores también garantiza que está obteniendo precios de mercado justos. Considere también la fabricación por contrato para necesidades de capacidad máxima o aplicaciones especiales.

Aproveche los incentivos fiscales

Los gobiernos estatales y locales ofrecen exenciones fiscales, créditos, exenciones sobre la propiedad y subvenciones para la formación de los empleados con el fin de atraer y retener a los fabricantes. México ofrece acceso logístico e incentivos al libre comercio. Puerto Rico ofrece ventajas similares, como un tipo del impuesto de sociedades del 4%.

Dar prioridad a la gestión de la energía

Las plantas de moldeo por inyección son notoriamente consumidoras de energía. Las estadísticas del DOE indican que la electricidad representa más de 25% de los costes de producción de las empresas de moldeo por inyección. Gestionar estratégicamente el consumo de energía mediante el cambio de carga máxima, la medición inteligente, el reciclaje de calor residual y los reembolsos de servicios públicos aumenta directamente los beneficios.

Adoptar una perspectiva de coste total

Utilice siempre una perspectiva de coste total a la hora de sopesar las inversiones en moldeo por inyección frente al ahorro en el precio de las piezas. ¿Mejorarán los cambios de diseño la capacidad de fabricación? ¿Justifican los moldes multicavidad los desembolsos iniciales más arriesgados? ¿La producción local anula el ahorro en el extranjero? Modele diferentes escenarios para descubrir su punto óptimo de precio al desembarque.

Estos consejos para ahorrar dinero no son más que una pequeña pincelada para mantener bajo control los costes de la inyección parcial. Para mí control de cada denominador de gasto-materiales, mecanizado, mano de obra, logística y sí, incluso servicios públicos- es primordial para maximizar los beneficios en este sector de márgenes reducidos. La transparencia total de los costes permite ajustar las operaciones con agilidad.

¿Qué pasos ha descubierto que son eficaces para economizar en el moldeo por inyección de piezas grandes? Me encantaría conocer cualquier otra táctica de reducción de costes en los comentarios a continuación.

Puntos clave para reducir los costes del moldeo por inyección:

• Simplificar las geometrías de las piezas siempre que sea posible
• Sustituir el acero por componentes de aluminio en el utillaje del molde
• Utilizar nuevas fórmulas de plástico para reducir los tiempos de enfriamiento
• Adoptar configuraciones de moldes multicavidad y familiares
• Considerar soluciones de moldeo multimaterial o sobremoldeo
• Buscar socios fabricantes en el extranjero para la producción en serie
• Aprovechar los incentivos empresariales estatales y federales
• Controlar y conservar el consumo de energía

Lo esencial

Como hemos examinado aquí, las empresas pueden reducir los costes normalmente más elevados del moldeo por inyección de piezas grandes mediante decisiones de diseño inteligentes, selección de materiales, estrategias de producción avanzadas y perfeccionamiento de los procesos. ¿Qué otros métodos he pasado por alto? Estoy impaciente por conocer nuevas ideas de los lectores para economizar en el moldeo de piezas grandes. Comparta a continuación sus experiencias en la fabricación de plásticos.