Come ridurre i costi dello stampaggio a iniezione di grandi pezzi

Lo stampaggio a iniezione può essere un modo estremamente conveniente per produrre grandi quantità di pezzi in plastica, ma gli elevati costi di attrezzaggio spesso associati allo stampaggio a iniezione di grandi pezzi possono renderlo proibitivo. Come professionista stampaggio a iniezione di grandi parti Ho voluto condividere con voi alcuni suggerimenti su come i produttori possono ridurre i costi dello stampaggio a iniezione di grandi pezzi senza sacrificare la qualità o la capacità produttiva.

Perché lo stampaggio a iniezione di pezzi grandi tende a costare di più

Ci sono alcuni motivi principali per cui lo stampaggio a iniezione di pezzi grandi spesso comporta costi più elevati rispetto alla produzione di pezzi piccoli:

• Macchine più grandi: I pezzi di grandi dimensioni richiedono macchine di stampaggio a iniezione più grandi per adattarsi alle loro dimensioni e al loro peso. Queste macchine su scala industriale hanno costi di capitale, di esercizio e di manutenzione più elevati.
• Aumento dei tempi di ciclo: La plastica fusa impiega più tempo a riempire stampi più grandi e profondi, allungando i tempi di raffreddamento. Tempi di ciclo più lunghi significano costi operativi più elevati e una minore produzione oraria.
• Utensili per impieghi gravosi: Gli stampi a iniezione di grandi dimensioni richiedono utensili per impieghi gravosi, costruiti in acciaio temprato, per resistere a cicli di produzione prolungati ed evitare l'usura precoce. I costi di lavorazione e di materiale sono di conseguenza più elevati.
• Più resina plastica: Le cavità più grandi richiedono ovviamente più plastica grezza per riempirle. L'enorme quantità di materiale comporta un aumento dei costi della plastica per pezzo.

Quindi, come può un produttore annullare queste penalizzazioni per le grandi parti? Ecco i miei consigli.

Come ridurre i costi dello stampaggio a iniezione di grandi pezzi

Valutare attentamente il design della parte

Come per la maggior parte dei metodi di produzione, la progettazione del pezzo influisce enormemente sui costi di stampaggio. Forme semplici e snelle utilizzare meno materiale e ridurre al minimo i tempi di ciclo. Consolidare più componenti di piccole dimensioni in singoli pezzi di grandi dimensioni ogni volta che è possibile.

Nervature e soffietti forniscono resistenza e rigidità, consentendo al contempo pareti più sottili e un minore utilizzo di plastica. Simulazioni di flusso e raffreddamento rivelerà in anticipo eventuali difetti di progettazione. Non sottovalutate i vantaggi in termini di costi di analisi del design per la produzione (DFM).

Utilizzare basi per stampi in alluminio

L'alluminio è un'ottima base per stampi di grandi dimensioni, dato il suo rapporto forza-peso. I costi del materiale e della lavorazione sono più bassi per l'alluminio rispetto all'acciaio. Anche le riparazioni e le modifiche sono più semplici. Il punto di fusione più basso dell'alluminio riduce i tempi di raffreddamento, con un ulteriore risparmio sui costi.

Consiglierei gli stampi in alluminio per le produzioni più brevi, fino a circa 10.000 cicli. Per quantità superiori, gli stampi in acciaio offrono una durata maggiore e utilizzano rivestimenti speciali per accelerare il raffreddamento. Discutete le opzioni con lo stampatore a iniezione scelto per determinare il materiale dello stampo ottimale per la vostra applicazione.

Impiegare resine plastiche più veloci

Stampaggio più rapido resina sono stati sviluppati prodotti chimici che hanno drasticamente ridurre i tempi di raffreddamento. Per esempio, la serie Catamold motion di BASF contiene catalizzatori speciali che consentono fino a 35% cicli più veloci. Eastman produce polimeri simili a ciclo rapido, come il Tritan OM430.

Al momento di scegliere i materiali, è bene esaminare le più recenti formulazioni di plastica per lo stampaggio rapido. Il costo aggiuntivo per libbra è facilmente giustificato dalla maggiore produzione oraria e dal minore consumo energetico derivante da tempi di ciclo più brevi. Assicuratevi di convalidare anche le prestazioni meccaniche.

Sfruttare gli stampi multi-cavità e familiari

Anche se inizialmente più costoso, stampi a più cavità La produzione simultanea di quattro, sei o otto pezzi offre enormi vantaggi in termini di costi per volumi più elevati. La spesa per gli utensili viene ammortizzata su una maggiore produzione per ciclo, ottimizzando l'automazione.

A modulare sistema di muffe per famiglie con inserti intercambiabili permette di stampare componenti sequenziali dalla stessa base. La sostituzione è più rapida ed economica rispetto a quella di stampi dedicati completamente separati. I pezzi più grandi con attributi o dimensioni condivise sono i candidati migliori per lo stampo familiare. La standardizzazione dei parametri dello stampo facilita questo approccio.

Adotta il nuovo stampaggio multimateriale

L'innovativo stampaggio multimateriale combina plastiche dure e morbide in un unico passaggio, eliminando l'assemblaggio. Le funzionalità migliorate possono ridurre i costi complessivi grazie all'integrazione dei pezzi. Il sovrastampaggio su inserti metallici è un'altra opzione in crescita.

Lo stampaggio multimateriale richiede macchinari e competenze specializzate. Cercate stampatori a iniezione personalizzati e OEM con capacità dimostrate. Siate pronti a pagare i diritti di licenza per alcune tecnologie proprietarie ancora sotto brevetto. I risparmi a lungo termine dovrebbero comunque giustificare le spese.

Esternalizzare in Asia per ottenere maggiori volumi

Attualmente nessuna regione può competere con la Cina e il Sud-Est asiatico per quanto riguarda la capacità di stampaggio a iniezione e la manodopera a basso costo. Una volta verificata la qualità e la protezione della proprietà intellettuale, la delocalizzazione di contratti per grandi volumi ha senso dal punto di vista economico, nonostante le spese di spedizione e i dazi aggiuntivi.

A livello nazionale, l'utilizzo di uno stampatore a iniezione vicino ai fornitori di resina riduce i costi logistici dei materiali. Il mantenimento di quotazioni competitive da parte di più fornitori assicura anche prezzi di mercato equi. Considerate anche la produzione a contratto per i picchi di capacità o per le applicazioni speciali.

Approfittate degli incentivi fiscali

I governi statali e locali offrono esenzioni fiscali, crediti, esenzioni immobiliari e sovvenzioni per la formazione dei dipendenti per attirare e trattenere i produttori. Il Messico vanta l'accesso alla logistica e incentivi al libero scambio. Porto Rico offre vantaggi simili, come un'aliquota fiscale del 4%.

Privilegiare la gestione dell'energia

Gli impianti di stampaggio a iniezione sono notoriamente affamati di energia. Le statistiche del DOE indicano che l'elettricità rappresenta oltre 25% dei costi di produzione per gli stampatori a iniezione. La gestione strategica dei consumi energetici attraverso il trasferimento dei picchi di carico, i contatori intelligenti, il riciclo del calore di scarto e le agevolazioni per le utenze aumenta direttamente i profitti.

Una prospettiva di costo totale

Quando si valutano gli investimenti nello stampaggio a iniezione rispetto ai risparmi sul prezzo dei pezzi, bisogna sempre adottare una prospettiva di costo totale. Le modifiche al progetto miglioreranno la producibilità? Gli stampi a più cavità giustificano gli esborsi iniziali più rischiosi? La produzione locale annulla i risparmi dell'offshore? Modellate diversi scenari per scoprire il vostro punto di prezzo ottimale.

Questi suggerimenti per risparmiare denaro sfiorano solo la superficie per tenere sotto controllo i costi delle iniezioni di grandi parti. Per me, regolare monitoraggio di ogni denominatore di spesa-materiali, lavorazione, manodopera, logistica e, sì, anche le utenze, è fondamentale per massimizzare i guadagni in questo settore dai margini ridotti. Una trasparenza completa dei costi vi permette di regolare agilmente le operazioni di conseguenza.

Quali passi avete scoperto essere efficaci per risparmiare sullo stampaggio a iniezione di grandi pezzi? Sono lieto di conoscere altre tattiche per ridurre i costi nei commenti qui sotto!

I punti chiave per ridurre i costi dello stampaggio a iniezione:

• Semplificare le geometrie dei pezzi ogni volta che è possibile.
• Sostituzione dei componenti in alluminio con quelli in acciaio nell'attrezzaggio dello stampo
• Utilizzare nuove formulazioni di plastica per ridurre i tempi di raffreddamento
• Adottare configurazioni di stampi multi-cavità e familiari
• Considerare soluzioni di stampaggio o sovrastampaggio multimateriale
• Cercare partner di produzione all'estero per la produzione in serie
• Sfruttare gli incentivi statali e federali alle imprese
• Monitoraggio e conservazione dei consumi energetici

Il bilancio

Come abbiamo esaminato qui, le aziende possono ridurre i costi tipicamente più elevati dello stampaggio a iniezione di grandi pezzi attraverso decisioni di progettazione intelligenti, selezione dei materiali, strategie di produzione avanzate e perfezionamento dei processi. Quali altri metodi mi sono sfuggiti? Sono ansioso di conoscere le nuove idee dei lettori per risparmiare sullo stampaggio di grandi pezzi. Condividete qui di seguito le vostre esperienze di produzione di materie plastiche!