چقدر می کندقالب گیری تزریق پلاستیکهزینه؟

چیزی بین 3000 تا 100000 دلار برای ابزار. هزینه هر-قطع؟ از 0.10 دلار تا 5.00 دلار. احتمالاً انتظار چنین محدوده ای را داشتید، دقیقاً به همین دلیل است که هنوز در حال مطالعه هستید.

آنچه در واقع اهمیت دارد این است که بفهمیم پول کجا می رود. تیم مهندسی ما در ABIS Mold بیش از یک دهه است که پروژه‌های قالب‌گیری تزریقی را نقل‌قول می‌کند و ما شاهد پرداخت 40 درصدی تیم‌های تدارکاتی بوده‌ایم که صرفاً به این دلیل است که هیچ‌کس طبقه‌بندی قالب را برای آنها توضیح نداده است. ما همچنین دیده‌ایم که استارت‌آپ‌ها تمام بودجه‌های توسعه را روی ابزارآلات آلومینیومی می‌سوزانند که در زمانی که طرح کسب‌وکارشان ۵۰۰ هزار شات بود، نتوانستند از ۵۰۰۰۰ شات جان سالم به در ببرند.

How Much Does Plastic Injection Molding Cost?

این همان چارچوبی است که مهندسان نقل قول ما در داخل از آن استفاده می کنند. بدون کرک، بدون چرخش بازاریابی.

آنچه در واقع هزینه را تشکیل می دهد

هر قطعه قالب‌گیری شده دارای چهار جزء هزینه است: ابزار، مواد، پردازش و عملیات ثانویه. نسبت بین این تغییرات به طور چشمگیری بسته به حجم تغییر می کند. در 1000 واحد، ابزارسازی ممکن است 80 درصد از بودجه شما را بخورد. مقیاس تا یک میلیون واحد و همان سرمایه گذاری ابزارآلات به کمتر از 5% هزینه هر-قطع می رسد.

فرمولی که ما برای محاسبه قیمت قطعه استفاده می کنیم به صورت زیر است:

قیمت قطعه=هزینه مواد + هزینه پردازش + تصفیه سطح + بسته بندی + حمل و نقل + سربار مدیریت

محاسبه هزینه مواد نیاز به دقت بیشتری نسبت به آنچه اکثر خریداران می‌دانند دارد:

هزینه مواد=[(وزن قسمتی) + (وزن دونده ÷ تعداد حفره) × (1 – مجدد %)] × قیمت مواد × (1 + نرخ از دست دادن)

یک قطعه ABS 3.5 گرمی با وزن دونده 2 گرمی، قالب 4 حفره ای، 10% میزان ریزش مجدد، 0.5% نرخ تلفات، مواد با قیمت 1.90 دلار به ازای هر کیلوگرم. این تقریباً 0.007 دلار در هر قطعه فقط برای رزین است. آن را در چند میلیون واحد ضرب کنید و ناگهان بهینه سازی مواد بسیار جالب می شود.

سرمایه گذاری ابزار

اینجا جایی است که بیشتر گفتگوها شروع می شود و صادقانه بگویم، جایی که گران ترین اشتباهات مرتکب می شوند.

دسته قالب	محدوده هزینه	شات زندگی	زمان استفاده
نمونه اولیه -چاپ سه بعدی	$100 – $500	زیر 500	فقط اعتبار طراحی
آلومینیوم تک حفره-	$1,000 – $5,000	50K – 100K	تولید پل
چند حفره-آلومینیوم	$3,000 – $15,000	100K – 150K	اجراهای متوسط
فولاد P20	$10,000 – $25,000	500K+	تولید استاندارد
فولاد سخت شده چند حفره-	$25,000 – $80,000	1M+	حجم بالا
مجتمع خودرو/پزشکی	$50,000 – $150,000+	1M+	مشخصات درخواستی

Tooling Investment

واقعاً پول داخل یک قالب کجا می رود؟ تقریباً نیمی از آن به ماشین‌کاری می‌رود. زمان CNC، کار EDM، از این قبیل چیزها. سهام فولاد یا آلومینیوم بسته به درجه 15-30٪ اجرا می شود. طراحی و مهندسی 10 تا 15 درصد دیگر طول می کشد و مونتاژ و پرداخت هر آنچه باقی مانده را مصرف می کند.

این توزیع چیز مهمی را توضیح می‌دهد: درایوهای پیچیدگی هندسی نسبت به اندازه فیزیکی هزینه بیشتری دارند. ما قطعات فشرده با ویژگی های پیچیده و عملکردهای جانبی متعدد را نقل کرده ایم که قیمتی بیش از دو برابر ابعاد فیزیکی قالب ها دارند. تحقیقات UMass Amherst در واقع این رابطه را کمیت کرد، یافتن هر بعد پیچیدگی اضافی حدود 45 دلار به هزینه ابزار اضافه می کند در حالی که حجم پاکت کمتر از یک دلار در هر سانتی متر مکعب است (xometry.com).

سوال ابزارآلات دریایی

مشتریان دائماً در مورد ابزارسازی چین می پرسند. اعداد روی کاغذ جذاب به نظر می رسند. قالب‌های چینی معمولاً 40 تا 50 درصد ارزان‌تر از نمونه‌های آمریکای شمالی هستند. زمان سرب نیز اغلب 50٪ سریعتر می رسد.

اما در اینجا چیزی است که مقایسه صفحه گسترده از قلم افتاده است.

ما سال گذشته با یک شرکت تجهیزات پزشکی کار کردیم که به خارج از کشور رفت تا 37000 دلار در قیمت قالب صرفه جویی کند. قیمت داخلی 49000 دلار بود. قیمت چینی در 12000 دلار بود. به نظر بی‌-هیجان‌انگیز بود. هجده ماه بعد، آنها در مجموع 98500 دلار بین{11}اولین خرابی مقاله، تعمیر ابزار، انتقال اضطراری تولید و کار مجدد خرج کردند. خرابی مستند: 15000 دلار برای نمونه های ناموفق، 12500 دلار برای تعمیرات، 5000 دلار تولید داخلی اضطراری برای رعایت مهلت های مشتری، 5 دلار دیگر،{20}} کار برای دوباره کاری (crescentind.com).

قالب های ساخت ایالات متحده معمولاً 2 تا 3 برابر بیشتر از نمونه های چینی دوام می آورند. این صحبت از ناسیونالیسم نیست، فقط متالورژی و کنترل فرآیند است. قالب‌سازهای چینی درجه یک کاملاً کار عالی تولید می‌کنند، اما واریانس بالاتر است. برای طرح های اثبات شده با پنجره های پردازشی تثبیت شده، فراساحل منطقی است. برای توسعه محصول جدید یا الزامات کنترل فرآیند فشرده، ابزار داخلی اغلب هزینه کل برنامه کمتری را علیرغم شوک برچسب ارائه می دهد.

یک چیز دیگر که ارزش دانستن دارد: همیشه درخواست ویدیو از اولین دوره تولید کنید، نه فقط نمونه قطعات. مجموعه‌ای از نمونه‌های تمام‌شده که به میز شما ارسال می‌شود، چیزی در مورد اینکه قالب به طور قابل اعتماد بیرون می‌زند یا نیاز به مداخله دستی دارد، به شما نمی‌گوید. تولیدکنندگان چینی گاهی قالب‌گیری دستی را قابل قبول می‌دانند. اگر برنامه تولید شما عملیات خودکار را فرض می کند، باید آن را از قبل تأیید کنید.

هزینه های پردازش

صورتحساب زمان ماشین در قالب گیری تزریقی در مقایسه با سایر فرآیندهای تولید به طرز شگفت انگیزی شفاف است. صورت‌حساب پرس‌ها بر اساس تناژ ساعتی دریافت می‌شود، و هزینه هر{1}}قطع شما همان نرخ تقسیم بر بخش‌های-در{3}}ساعت توان است.

اندازه را فشار دهید	USD/ساعت	CNY/ساعت
50 تا 80 تن	$35 – $50	¥250 – ¥350
100 تا 150 تن	$50 – $80	¥350 – ¥550
150 تا 200 تن	$70 – $110	¥500 – ¥750
200 تا 300 تن	$100 – $160	¥700 – ¥1,100
350-500 تن	$150 – $250	¥1,000 – ¥1,750

ریاضی ساده است:

هزینه پردازش=(زمان چرخه ÷ تعداد حفره) × (نرخ ساعتی ÷ 3600)

یک ابزار 4 حفره ای که چرخه های 20 ثانیه ای را بر روی یک پرس 150 تنی با قیمت 80 دلار در ساعت اجرا می کند، حدود 0.11 دلار به ازای هر قطعه برای پردازش به تنهایی به شما می دهد.

زمان چرخه بیشتر به ضخامت دیوار بستگی دارد. یک قانون کلی صنعتی وجود دارد که برای تخمین ها به خوبی کار می کند:

زمان چرخه ≈ 4 × (ضخامت دیوار بر حسب میلی متر) × ضریب کارایی

فاکتورهای بازده از 1.0 برای سیستم‌های دونده داغ کاملاً خودکار تا 2.25 برای راه‌اندازی‌های نیمه‌{2}}دونده سرد سرد با حذف دستی قطعه متغیر است. بهینه‌سازی دنیای واقعی معمولاً جایی بین حداقل‌های نظری و برآوردهای محافظه کارانه قرار می‌گیرد. ما معمولاً از 45 ثانیه به عنوان خط مبنا برای هندسه‌های ناآشنا استفاده می‌کنیم، سپس وقتی داده‌های پردازش واقعی را داشتیم، آن را اصلاح می‌کنیم.

چیزی که تیم های تدارکات اغلب از دست می دهند: هزینه های برق در عملیات قالب گیری به سرعت افزایش می یابد. یکی از کهنه‌کارها در فروم‌های Practical Machinist به صراحت می‌گوید: "او در یک ماه بیشتر از مصرف برق خانگی ما در 100 سال استفاده می‌کند." هیترهای پرس، پمپ های هیدرولیک، چیلرها، تجهیزات کمکی. یک عملیات قالب‌گیری با اندازه متوسط-می‌تواند برقی معادل 100+ خانوار معمولی مصرف کند. پرس‌های برقی{7}}سروو، مصرف را بین 20 تا 80 درصد کاهش می‌دهند، که بیشتر از آن چیزی است که خریداران وقتی صرفاً روی قیمت قطعه تمرکز می‌کنند، متوجه می‌شوند.

Processing Fees

مواد

رزین	دلار/کیلوگرم	کاربردهای رایج
PP	$1.00 – $2.00	بسته بندی، داخلی خودرو
ABS	$1.50 – $3.00	محفظه های الکترونیکی، تریم
کامپیوتر	$2.50 – $4.00	قطعات نوری، محفظه های ضربه ای
نایلون PA6/PA66	$3.00 – $5.00	ساختاری، زیر-هود
POM	$3.00 – $5.00	چرخ دنده، قطعات دقیق
نمرات{0}}پر از لیوان	+30% – +50%	سفتی، ثبات
ضد شعله-(UL94 V-0)	+20% – +40%	انطباق با الکترونیک
پزشکی PEEK	$120 – $180	قابل کاشت

مواد 50-80 درصد هزینه قطعه را در حجم های بالا نشان می دهد. این نسبت به همین دلیل است که تلاش‌های DFM با تمرکز بر ضخامت دیوار چنین بازدهی بزرگ‌تری را ارائه می‌دهد. یک مشتری بسته بندی ما با کاهش مصرف رزین 20٪ با طراحی مجدد از دیوارهای 2.5 میلی متری به 1.0 میلی متر کار کردیم. نیاز به ابزار ارتقا یافته بود، اما بازپرداخت آن در اولین سال تولید انجام شد.

چگونه هزینه ها با حجم تغییر می کند

حجم	نوع ابزار	هزینه تقریبی قطعه	جایی که پول می رود
100 – 500	نرم/چاپ شده	$3.00 – $10.00	70٪ + ابزار
1K – 5K	آلومینیوم	$1.50 – $4.00	40-50٪ ابزار
10K – 50K	فولاد P20	$0.80 – $2.00	20-30٪ ابزار
100K – 500K	فولاد سخت شده	$0.30 – $1.00	10-15٪ ابزار
1M+	چند حفره سخت شده	$0.10 – $0.50	زیر 5 درصد ابزار

نقطه متقاطع که در آن قالب‌گیری تزریقی بر چاپ سه‌بعدی برتری می‌یابد، از نظر هندسی متفاوت است، اما به طور کلی بین 250 تا 2000 واحد کاهش می‌یابد. در 10000 قطعه، قالب‌گیری معمولاً 5× ارزان‌تر از مواد افزودنی برای اشکال مشابه است.

اقتصاد چند حفره ای شایسته توجه است. رفتن از حفره 2-به حفره 8-می تواند هزینه هر قطعه را تا 75% کاهش دهد در حالی که فقط سرمایه گذاری ابزار را 50-70% افزایش می دهد. شرکت Midgard نتایج اتوماسیون خود را با روبات‌های مشارکتی در پرس‌های تزریقی مستند کرد: بازگشت سرمایه در حدود 1500 ساعت کار به دست آمد، نرخ ضایعات از 10٪ به 1-2٪ کاهش یافت و آنها "دو برابر تجارت با کمتر از نیمی از نیروی انسانی" را مدیریت کردند (universal-robots.com).

صنعت-حق بیمه خاص

تولید تجهیزات پزشکی 25 تا 100 درصد هزینه را نسبت به قطعات صنعتی معادل اضافه می کند. صدور گواهینامه ISO 13485 به تنهایی نیازمند اجرای 20000 تا 60000 دلار است. هزینه ساخت محیط های اتاق تمیز 200 تا 1500 دلار در هر فوت مربع است. تست زیست سازگاری (ISO 10993) برای هر نوع دستگاه 3100 تا 8000 دلار اضافه می کند.

خودرو نیاز به گواهینامه IATF 16949 با هزینه اجرای 20,000 دلار{11}}62,500 دلار، به‌علاوه سربار ممیزی مداوم دارد. اهداف کیفیت معمولاً به OEE بالاتر از 85٪، نرخ نقص کمتر از 50 ppm و مقادیر Cpk حداقل 1.67 برای فرآیندهای جدید نیاز دارند. اما حجم خودرو سرمایه گذاری ابزار را توجیه می کند. با حجم‌های چند میلیون{12}}سالانه، هزینه هر قطعه به 0.08-0.20 دلار کاهش می‌یابد.

هزینه های لوازم الکترونیکی مصرفی ناشی از تحمل ها و لوازم آرایشی است. تلورانس استاندارد (±0.1 میلی متر) پایه است. رفتن به تحمل خوب (0.025± میلی متر) هزینه ابزارآلات را تقریباً سه برابر می کند. روکش‌های سطح براق SPI A1 40-60 درصد بیشتر از بافت‌های مات کلاس D است.

هزینه هایی که مردم را غافلگیر می کند

هزینه انتقال قالب بین شرکای تولید به ندرت کمتر از 5000 دلار-15000 دلار است که شما اعتبار مجدد فرآیند و اصلاحات را در نظر بگیرید. یکی از همکاران انجمن Eng-Tips واقعیت را خلاصه کرد: "ابزارهای متحرک یک کابوس است، نه فقط برای خریداران، بلکه برای مهندسان نیز. مدیران زنجیره تامین فکر می‌کنند که این چیز مهمی نیست، اما آنها واقعاً در بیرون آمدن از سرزنش‌هایی که وقتی ابزاری برای صرفه‌جویی چند پنی جابه‌جا می‌شود، و تقاضای قالب‌گیری هزاران دلاری را برای انطباق با تقاضای قالب‌گیری جدید، خوب بیرون می‌آورند."

هزینه‌های راه‌اندازی برای دوره‌های تولید بعدی معمولاً به ۲۵۰-750 دلار برای هر سفارش می‌رسد. تغییر مواد، آماده سازی ماشین،-اولین بازرسی مقاله. در برنامه‌های با ترکیب بالا با تغییرات مکرر، هزینه‌های راه‌اندازی در واقع می‌تواند از هزینه‌های مواد برای لات‌های کوچک‌تر بیشتر شود.

جریمه های تغییر رنگ بیش از حد انتظار صدمه می زند. انتقال‌های تاریک-به-روشن به پاکسازی قابل توجهی نیاز دارند. 2-4 ساعت زمان از دست رفته ماشین را در نظر بگیرید، گاهی اوقات بیشتر.

بودجه 3-5% برای رد قطعات استاندارد. بالاتر برای تحمل محکم یا کارهای آرایشی. این ضریب ضایعات به ندرت در قیمت اولیه ظاهر می شود اما مستقیماً بر مصرف مواد تأثیر می گذارد.

آنچه ما برای یک نقل قول دقیق نیاز داریم

فایل های CAD سه بعدی در قالب STEP یا IGESاجازه دهید هندسه را به درستی تحلیل کنیم. زوایای پیش نویس، زیر بریدگی ها، ویژگی های پیچیدگی. نقل قول از نقشه های دو بعدی به تنهایی 20 تا 30 درصد واریانس را معرفی می کند زیرا مهندسان مختلف نماهای مبهم را متفاوت تفسیر می کنند.
مشخصات موادفراتر از نوع رزین است. درجه، رنگ، الزامات نظارتی مانند انطباق FDA یا درجه بندی شعله UL همگی بر پارامترهای پردازش و ساختار هزینه تأثیر می گذارند.
پیش بینی حجم سالانه و فرکانس سفارشتعیین سطوح سرمایه گذاری ابزار. مشتری‌ای که انتظار 10000 قطعه در سال در دسته‌های سه ماهه را دارد به ابزار متفاوتی نسبت به مشتری که انتظار 100000 قطعه در یک دوره سالانه را دارد نیاز دارد.
الزامات روکش و تحمل سطحپیچیدگی ابزار را مستقیماً هدایت کنید. در مورد عملیات ثانویه هم همینطور. مونتاژ، چاپ، آبکاری، نقاشی. اینها را از قبل مشخص کنید به جای اینکه آنها را در میانه-برنامه کشف کنید.

هنگام مقایسه قیمت‌های چند عرضه‌کننده، تفکیک‌های جزئی را بخواهید. ابزار، مواد، پردازش، سربار به عنوان خطوط جداگانه. قیمت‌گذاری همراه، بهینه‌سازی را دشوار و مقایسه تأمین‌کننده را تقریباً غیرممکن می‌کند.

Material specification

افکار نهایی

سوال هزینه قالب گیری تزریقی در نهایت به تجزیه و تحلیل سیستماتیک ابزار، مواد، راندمان پردازش و سربار برنامه می رسد. همه چیز در این مقاله منعکس کننده روشی است که ما در واقع برای نقل قول های مشتری استفاده می کنیم. هیچ چیز نظری نیست

برای برنامه‌هایی که نیاز به تجزیه و تحلیل هزینه دقیق یا قیمت‌گذاری رقابتی دارند، ما خوشحالیم که الزامات را بررسی می‌کنیم. طرح‌های پیچیده چند حفره‌ای و اجزای تحمل{2} محکم در اینجا در ABIS Mould نقاط قوت خاصی هستند، به‌ویژه برنامه‌هایی که بهینه‌سازی هزینه و تضمین کیفیت باید همزمان وجود داشته باشند.

شایان ذکر است: گران ترین تصمیم قالب گیری تزریقی تقریبا هرگز بالاترین قیمت نیست. این ابزار ناکافی است که در 200000 عکس در زمانی که برنامه شما به 2000000 عکس نیاز دارد شکست می خورد. یا قالب دریایی که نشان می دهد قادر به حفظ ثبات ابعادی نیست.

بهتر است از قبل به طور مناسب سرمایه گذاری کنید تا اینکه بعداً یک برنامه مشکل دار را نجات دهید.

برای بررسی پروژه با مهندسی قالب ABIS تماس بگیرید

هزینه قالب گیری تزریق پلاستیک چقدر است؟