Formowanie wtryskowe może być niezwykle opłacalnym sposobem produkcji dużych ilości części z tworzyw sztucznych, ale wysokie koszty oprzyrządowania często związane z formowaniem wtryskowym dużych części mogą sprawić, że będzie ono zbyt drogie. Jako profesjonalista formowanie wtryskowe dużych części Chciałem podzielić się kilkoma wskazówkami, w jaki sposób producenci mogą obniżyć koszty formowania wtryskowego dużych części bez poświęcania jakości lub zdolności produkcyjnej.
Dlaczego formowanie wtryskowe dużych części kosztuje więcej?
Istnieje kilka kluczowych powodów, dla których formowanie wtryskowe dużych części często wiąże się z wyższymi kosztami w porównaniu z produkcją małych części:
- Większe maszyny: Duże części wymagają większych wtryskarek, aby pomieścić ich rozmiar i wagę. Te maszyny na skalę przemysłową mają wyższe koszty kapitałowe, operacyjne i konserwacyjne.
- Wydłużony czas cyklu: Wypełnienie większych, głębszych form stopionym tworzywem sztucznym trwa dłużej, co wydłuża czas chłodzenia. Dłuższe czasy cyklu oznaczają wyższe koszty operacyjne i niższą produkcję godzinową.
- Wytrzymałe oprzyrządowanie: Duże formy wtryskowe wymagają wytrzymałego oprzyrządowania wykonanego z hartowanej stali, aby wytrzymać długie serie produkcyjne i uniknąć przedwczesnego zużycia. Koszty obróbki i materiałów są w związku z tym wyższe.
- Więcej plastikowej żywicy: Większe wgłębienia wymagają oczywiście większej ilości surowego tworzywa sztucznego do ich wypełnienia. Sama ilość materiału prowadzi do wyższych kosztów tworzyw sztucznych w przeliczeniu na część.
Jak więc dokładnie producent może zniwelować te duże kary? Oto moje wskazówki.
Jak obniżyć koszty formowania wtryskowego dużych części?
Dokładna ocena projektu części
Podobnie jak w przypadku większości metod produkcji, projekt części ma ogromny wpływ na koszty formowania. Proste, opływowe kształty zużywają mniej materiału i minimalizują czas cyklu. Konsolidacja wielu małych komponentów w pojedyncze duże części w miarę możliwości.
Żebra i wstawki zapewniają wytrzymałość i sztywność, umożliwiając jednocześnie cieńsze ścianki i mniejsze zużycie plastiku. Symulacje przepływu i chłodzenia z góry ujawni wszelkie wady projektowe. Nie lekceważ korzyści finansowych wynikających z analiza projektowania dla produkcji (DFM).
Używaj aluminiowych podstaw form
Aluminium stanowi doskonałą podstawę dużych form, biorąc pod uwagę jego stosunek wytrzymałości do masy. Koszty materiałów i obróbki są tańsze w przypadku aluminium w porównaniu ze stalą. Naprawy i modyfikacje są również prostsze. Niższa temperatura topnienia aluminium skraca czas chłodzenia, co stanowi dodatkową oszczędność kosztów.
Zalecałbym formy aluminiowe do krótszych serii produkcyjnych do około 10 000 cykli. W przypadku większych ilości, formy stalowe oferują dłuższą żywotność i wykorzystują specjalistyczne powłoki przyspieszające chłodzenie. Przedyskutuj opcje z wybranym producentem form wtryskowych, aby określić optymalny materiał formy dla danego zastosowania.
Zastosowanie szybszych żywic plastikowych
Szybsze formowanie żywica chemikalia zostały opracowane, które drastycznie skrócenie czasu chłodzenia. Na przykład seria Catamold motion firmy BASF zawiera specjalne katalizatory umożliwiające do 35% szybszych cykli. Eastman produkuje podobne polimery o szybkim cyklu, takie jak Tritan OM430.
Przy wyborze materiałów należy zapoznać się z najnowszymi formułami tworzyw sztucznych do szybkiego formowania. Dodatkowy koszt za funt jest łatwo uzasadniony większą wydajnością godzinową i niższym zużyciem energii wynikającym z krótszych czasów cyklu. Należy również sprawdzić wydajność mechaniczną.
Wykorzystanie form wielokomorowych i rodzinnych
Choć początkowo droższe, Formy wielokomorowe Jednoczesna produkcja czterech, sześciu lub ośmiu części zapewnia ogromne korzyści kosztowe przy wyższych wolumenach. Koszty oprzyrządowania rozkładają się na większą wydajność na cykl przy jednoczesnym usprawnieniu automatyzacji.
Modułowy rodzinny system pleśni z wymiennymi wkładkami umożliwia formowanie kolejnych komponentów z tej samej bazy. Wymiana jest szybsza i tańsza niż w przypadku całkowicie oddzielnych, dedykowanych narzędzi. Większe części ze wspólnymi atrybutami lub wymiarami są głównymi kandydatami do form rodzinnych. Standaryzacja parametrów formy ułatwia to podejście.
Przyjęcie nowego formowania wielomateriałowego
Innowacyjne formowanie wielomateriałowe łączy twarde i miękkie tworzywa sztuczne w jednym etapie, eliminując konieczność montażu. Ulepszone funkcje mogą obniżyć ogólne koszty dzięki integracji części. Overmolding na metalowych wkładkach to kolejna rosnąca opcja.
Formowanie wielomateriałowe wymaga specjalistycznych maszyn i wiedzy. Poszukaj niestandardowych form wtryskowych i producentów OEM z zademonstrowanymi możliwościami. Należy być gotowym na uiszczanie opłat licencyjnych za niektóre zastrzeżone technologie. Długoterminowe oszczędności powinny jednak uzasadniać takie wydatki.
Outsourcing do Azji w celu zwiększenia wolumenów
Obecnie żaden region nie może równać się z Chinami i Azją Południowo-Wschodnią pod względem wydajności formowania wtryskowego i taniej siły roboczej. Po sprawdzeniu jakości i ochrony własności intelektualnej, offshoring dużych zamówień ma sens ekonomiczny pomimo dodatkowych kosztów wysyłki i ceł.
Na rynku krajowym, wykorzystanie wtryskarki w pobliżu dostawców żywicy obniża koszty logistyki materiałów. Utrzymywanie konkurencyjnych ofert od wielu dostawców zapewnia również uzyskanie uczciwych cen rynkowych. Rozważ również produkcję kontraktową w przypadku szczytowych potrzeb w zakresie wydajności lub zastosowań specjalnych.
Skorzystaj z zachęt podatkowych
Władze stanowe i lokalne zapewniają wakacje podatkowe, kredyty, zwolnienia z podatku od nieruchomości i dotacje na szkolenia pracowników, aby przyciągnąć i zatrzymać producentów. Meksyk zachwala dostęp logistyczny i zachęty do wolnego handlu. Portoryko oferuje podobne korzyści, takie jak stawka podatku od osób prawnych w wysokości 4%.
Priorytetowe zarządzanie energią
Zakłady formowania wtryskowego są notorycznie energochłonne. Statystyki DOE wskazują, że energia elektryczna obejmuje ponad 25% kosztów produkcji dla wtryskarek. Strategiczne zarządzanie zużyciem energii poprzez przesunięcie obciążenia szczytowego, inteligentne pomiary, recykling ciepła odpadowego i rabaty na media bezpośrednio zwiększają zyski.
Perspektywa kosztów całkowitych
Rozważając inwestycje w formowanie wtryskowe w porównaniu z oszczędnościami na cenie części, należy zawsze brać pod uwagę całkowity koszt. Czy zmiany projektowe zwiększą możliwości produkcyjne? Czy formy wielogniazdowe uzasadniają bardziej ryzykowne nakłady początkowe? Czy produkcja lokalna niweluje oszczędności offshore? Modeluj różne scenariusze, aby odkryć optymalny punkt cenowy.
Te wskazówki dotyczące oszczędzania pieniędzy to tylko wierzchołek góry lodowej, jeśli chodzi o kontrolowanie dużych kosztów wtrysku. Dla mnie, regularne monitorowanie każdego mianownika wydatków-materiałów, obróbki skrawaniem, robocizny, logistyki, a nawet mediów - ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji zysków w tej branży, w której marże są ograniczone. Kompleksowa przejrzystość kosztów pozwala odpowiednio dostosować operacje.
Jakie kroki okazały się skuteczne w oszczędzaniu na formowaniu wtryskowym dużych części? Chętnie usłyszę o dodatkowych taktykach obniżania kosztów w komentarzach poniżej!
Kluczowe wnioski w celu obniżenia kosztów formowania wtryskowego:
- Upraszczanie geometrii części, gdy tylko jest to możliwe.
- Zastąpienie komponentów aluminiowych stalowymi w oprzyrządowaniu formy
- Wykorzystanie nowszych formuł tworzyw sztucznych w celu skrócenia czasu chłodzenia
- Konfiguracje form wielogniazdowych i rodzinnych
- Rozważ rozwiązania w zakresie formowania wielomateriałowego lub obtrysku
- Poszukiwanie zagranicznych partnerów produkcyjnych do produkcji seryjnej
- Wykorzystanie stanowych i federalnych zachęt biznesowych
- Monitorowanie i oszczędzanie energii
Podsumowanie
Jak zbadaliśmy tutaj, firmy mogą obniżyć zazwyczaj wyższe koszty formowania wtryskowego dużych części poprzez inteligentne decyzje projektowe, wybór materiałów, zaawansowane strategie produkcyjne i udoskonalenia procesów. Jakie inne metody pominąłem? Chętnie poznam nowe pomysły czytelników na oszczędne formowanie dużych części. Podziel się swoimi doświadczeniami z produkcji tworzyw sztucznych poniżej!
Polish 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Russian