Pourquoi le moulage par injection est-il si coûteux ?

Le moulage par injection peut sembler être un investissement important, le coût des moules atteignant souvent $10 000+. Mais qu'est-ce qui rend ce processus si onéreux ?

Dans ce poste, en tant que professionnel moulage par injection de plastique Je vais vous présenter les coûts réels du moulage par injection - des matériaux à la maintenance en passant par la main-d'œuvre - afin que vous sachiez à quoi vous attendre. Mon objectif est de vous aider à établir un budget approprié et à prendre des décisions de fabrication en connaissance de cause.

C'est parti !

Le prix scandaleusement élevé des moules d'injection

Le moule d'injection proprement dit est l'élément le plus coûteux. Il s'agit de 1 000 T pour les plus modestes, et de plus de 80 000 T pour un grand moule complexe à plusieurs cavités.

En moyenne, il faut s'attendre à payer $12 000.

Pourquoi ces moules sont-ils si chers ?

Métaux usinés de précision

Les moules d'injection doivent résister à des milliers de PSI et à des températures de cycle de 400°F+. Ils doivent donc être précis CNC usinés à partir de métaux trempés tels que l'acier à outils ou l'aluminium.

Ces morceaux de métal ne sont pas bon marché ! Le coût des matières premières est compris entre 1 000 et 5 000 tonnes pour les moules les plus simples.

Géométries complexes

Contre-dépouilles, glissières latérales, canaux de refroidissement conformes... les composants complexes des moules augmentent radicalement les coûts mais améliorent également la qualité des pièces et les temps de cycle.

Un moule de base à deux plaques peut vous coûter $3 000. La même conception de pièce avec des glissières latérales ? Plus près de $15 000 !

Tolérances serrées

Les composants du moule doivent s'aligner parfaitement avec une tolérance de 0,005″ ou moins. Cette précision extrême garantit des pièces précises et sans bavure dès la première prise de vue.

Des opérateurs hautement qualifiés utilisant des machines CNC à 5 axes sont nécessaires pour respecter des tolérances aussi serrées. Et leur temps n'est pas bon marché !

Longs délais d'exécution

Vous ne pouvez pas commander un moule d'injection sur Amazon Prime. Les constructeurs de moules réputés prévoient souvent un délai de 4 à 6 semaines pour la livraison de l'outillage fini.

Pourquoi ce long délai ?

Tout d'abord, la conception du moule proprement dit prend une à deux semaines. Ensuite, les opérateurs qualifiés ont besoin de beaucoup de temps machine pour réaliser des cavités et des noyaux de précision à partir de blocs d'acier.

N'oublions pas le polissage, les vannes, la ventilation, les contrôles d'approbation... De nombreuses étapes importantes entrent dans la construction d'un moule robuste et efficace.

En précipitant le processus, on risque de faire craquer le moule des semaines ou des mois plus tard. Et personne ne souhaite cela !

Des coûts d'exploitation élevés

Vous avez obtenu votre nouveau moule brillant. Et maintenant ?

Préparez-vous à payer les presses, la résine plastique, les services publics de l'usine et bien d'autres choses encore au cours de la production. Voici les principaux coûts d'exploitation à prendre en compte :

Machines de moulage par injection

Achetez une machine neuve d'une valeur de $75 000+, adaptée à la taille de vos pièces et aux pressions d'injection. Prévoyez ensuite un budget pour les réparations ultérieures.

La facture d'électricité s'élève en moyenne à $3 000 par machine/mois. Et vous aurez besoin d'un technicien qualifié pour faire fonctionner et entretenir la cellule - $25/h + avantages. Cela fait beaucoup !

Matière première plastique

Vous pouvez facilement dépenser des milliers d'euros par WEEK pour de la résine plastique destinée à la production en grande quantité. Même les matériaux de base comme l'ABS et le polypro coûtent de $1 à $5 par livre.

Les résines plus sophistiquées comme l'ULTEM et le PEEK coûtent $50 par livre ou plus !

Coûts des installations

Des tours de refroidissement aux appareils de traitement de l'air, une usine de moulage par injection nécessite une infrastructure importante. Il faut s'attendre à des factures d'électricité de plusieurs dizaines de milliers d'euros par mois pour les entreprises de taille moyenne à grande.

Les coûts cachés de la maintenance

Insérer un morceau de plastique chaud dans un outillage en acier des milliers de fois par semaine... qu'est-ce qui pourrait mal tourner ?

Beaucoup en fait ! Composants de moules usés, contamination des matériaux, accidents de presse - autant de problèmes qui menacent la production.

Les fabricants avisés prévoient un budget "de réserve" d'au moins 10% pour assurer le fonctionnement des lignes :

Maintenance préventive

Il faut s'attendre à ce que les travaux de réfection des moules coûtent des centaines, voire des milliers de dollars tout au long de la durée de vie du moule. Il s'agit principalement de remplacer les pièces d'usure courantes telles que les portes et les composants d'étanchéité.

Vous devez également prévoir un budget pour des nettoyages périodiques de la paillasse et un balayage laser afin de détecter les problèmes à un stade précoce.

Inventaire des pièces détachées

Stocker les composants courants des moules tels que les goupilles d'éjection, les manchons et les goupilles de retour pour une réparation rapide. Les retombées des problèmes de moules coûtent beaucoup plus cher que les pièces elles-mêmes !

Cavités de moulage supplémentaires

Commandez vos moules avec +1 ou 2 cavités supplémentaires. Si une paire noyau/empreinte tombe en panne, vous pouvez la remplacer par la "roue de secours" et continuer à produire.

Verdict : Le moulage par injection est-il coûteux ?

Eh bien... oui et non.

Au départ, il faut s'attendre à de gros investissements dans les moules d'injection et l'infrastructure de fabrication avant de produire la première pièce. Il s'agit de dizaines de milliers de dollars au minimum.

Toutefois, ce procédé est particulièrement adapté à la production de masse de centaines, de milliers ou de millions de pièces plastiques identiques. Avec le volume, vos coûts fixes sont amortis sur un nombre croissant de pièces produites.

Supposons que vous vendiez ces pièces au prix de $10 l'unité. À la 20 000e unité, vos coûts de production peuvent descendre en dessous de $5 par pièce. Voilà ce qu'est une économie d'échelle !

Bien qu'effrayants à première vue, les moules et les machines sont des actifs fixes qui produisent des pièces pendant des années s'ils sont correctement entretenus. Le coût différentiel par pièce diminue considérablement dans le cas d'une production en grande série.