Sommario
Se si dispone già di un progetto per un componente in plastica, la domanda successiva è spesso semplice: quanto costerà effettivamente lo stampaggio? La difficoltà sta nel fatto che una stima iniziale del prezzo dipende da molti fattori, non solo dalle dimensioni del pezzo. La complessità dello stampo, il tipo di resina, il numero di cavità, i tempi di ciclo, i volumi di produzione e i requisiti di qualità possono influenzare il risultato finale.
Questa guida spiega come elaborare una stima pratica dei costi dello stampaggio a iniezione prima di richiedere un preventivo formale, in modo da poter identificare i principali fattori che incidono sul costo e comprendere quali ipotesi necessitano ancora di conferma da parte del produttore.
Quali sono i costi dello stampaggio a iniezione?
Per la maggior parte dei progetti esternalizzati, il costo dello stampaggio a iniezione può essere suddiviso in costi iniziali per gli stampi e costi di produzione ricorrenti.
I costi iniziali generalmente includono la progettazione e la realizzazione dello stampo, l'ingegneria, le prove e la validazione. I costi di produzione includono la resina, il tempo di utilizzo delle macchine, la manodopera, il controllo qualità e qualsiasi operazione successiva necessaria.
Questa distinzione è importante perché gli utensili rappresentano in gran parte un investimento fisso. Con l'aumento del volume di produzione, tale investimento può essere ripartito su un maggior numero di componenti.
Come stimare il costo per pezzo dello stampaggio a iniezione
Una volta scorporato il costo degli stampi dalla stima, il costo unitario dello stampaggio a iniezione è influenzato principalmente dal consumo di materiale, dal tempo macchina, dal tempo di ciclo, dal numero di cavità e dal volume di produzione.
Costo materiale
Il costo dei materiali inizia dalla quantità di resina consumata per ogni singolo pezzo accettabile:
Costo del materiale per pezzo = resina consumata per pezzo × prezzo della resina
A seconda del processo, il consumo può includere più del solo peso del pezzo finito. Occorre inoltre considerare il materiale di alimentazione, le perdite di avviamento, gli scarti e altri rifiuti di processo.
Il calcolo dovrebbe utilizzare il tipo effettivo di resina anziché una famiglia di polimeri generica. I diversi materiali plastici per lo stampaggio a iniezione possono variare in termini di prezzo e comportamento durante la lavorazione, mentre l'essiccazione, il ritiro, il raffreddamento e i requisiti dimensionali possono influenzare la produzione.
Tempo macchina e tempo ciclo
Il costo della macchina può essere stimato in base alla tariffa oraria e al ciclo di stampaggio:
Costo della macchina per ciclo = tariffa oraria della macchina × tempo di ciclo in ore
Nel caso di uno stampo multicavità, il costo del ciclo viene ripartito tra i pezzi accettabili prodotti durante tale ciclo.
Consideriamo uno stampo ipotetico a due cavità con un ciclo di 30 secondi. In teoria, prima di considerare scarti, tempi di inattività o altre perdite di produzione, completerebbe 120 cicli e stamperebbe 240 pezzi all'ora.
Ciò non significa che un ciclo di 30 secondi sia appropriato per ogni pezzo. La resina, lo spessore delle pareti, il raffreddamento, la geometria e i requisiti di qualità determinano quale ciclo può essere effettivamente mantenuto.
Anche la scelta della macchina influisce sul calcolo. La pressa appropriata dipende dallo stampo, dall'area di progetto, dal numero di iniezioni richieste, dalla resina, dalla configurazione della cavità e dalla forza di chiusura necessaria. HingTung utilizza attrezzature per lo stampaggio a iniezione da 60 a 650 tonnellate , selezionando la macchina in base alle specifiche esigenze del progetto.
Volume di produzione
Il volume di produzione influenza la modalità di distribuzione dell'investimento iniziale in attrezzature.
Supponiamo che un progetto abbia un investimento ipotetico in attrezzature di 60,000 dollari e una produzione prevista di 300,000 pezzi nel suo ciclo di vita:
Allocazione degli utensili per pezzo = $60,000 ÷ 300,000 = $0.20
Se lo stesso strumento venisse utilizzato per soli 30,000 pezzi, il costo di allocazione degli utensili sarebbe invece di 2.00 dollari per pezzo.
Si tratta di cifre ipotetiche utilizzate per illustrare il calcolo, ma il principio è importante: una stima dei costi dello stampaggio a iniezione dovrebbe sempre essere correlata alla quantità di produzione prevista.
Per volumi ridotti, la riduzione dell'investimento iniziale in attrezzature potrebbe essere più importante. Per una produzione continuativa, un diverso numero di cavità, una diversa costruzione degli stampi o una diversa strategia di produzione potrebbero risultare più economiche.
Una stima pratica dei costi dello stampaggio a iniezione
Non è necessario conoscere tutti i dati di produzione per fare una stima preliminare. Inizia separando i costi che già conosci da quelli che richiedono ancora la conferma del fornitore.
Per esempio:
- Stimare o ottenere l'investimento per gli utensili.
- Suddividere gli utensili in base alla produzione prevista per l'intero ciclo di vita del prodotto.
- Calcola il consumo di materiale utilizzando il peso del pezzo e del canale di colata.
- Stimare il costo della macchina in base al tempo di ciclo, alla velocità di lavorazione e al numero di cavità.
- Aggiungere, ove necessario, manodopera specifica per il progetto, ispezione, finitura, assemblaggio e imballaggio.
In forma semplificata:
Costo stimato del componente = allocazione degli utensili + materiale + tempo macchina + altri costi di produzione
Il calcolo è utile per la pianificazione del budget, ma i dati di input sono più importanti della formula. Se il numero di cavità, il tempo di ciclo, gli scarti, la scelta della macchina o la struttura degli utensili non sono realistici, anche la stima risultante sarà irrealistica.
Quali fattori possono influenzare maggiormente la stima?
Quando due fornitori presentano prezzi diversi per lo stampaggio a iniezione , confrontare solo il totale finale potrebbe nascondere importanti differenze rispetto ai preventivi iniziali.
Verifica se entrambe le quotazioni utilizzano le stesse ipotesi per:
- Struttura dello stampo: cavità, cursori, sollevatori, inserti, sistema di canali e materiale per utensili
- Materiale: Grado esatto della resina, rinforzo, additivi e colore
- Produzione: ipotesi sul ciclo, quantità dell'ordine e volume annuo previsto
- Qualità: tolleranze, ispezione, documentazione e convalida
- Ambito di fornitura: solo parti stampate o lavorazione e assemblaggio aggiuntivi
Per progetti come lo stampaggio a iniezione nel settore automobilistico , anche la documentazione, l'ispezione, l'assemblaggio e i requisiti di validazione possono influire sull'ambito di produzione. Tali requisiti devono essere definiti prima di confrontare i preventivi.
Un calcolatore dei costi per lo stampaggio a iniezione può fornire un prezzo accurato?
Un calcolatore o uno strumento di stima dei costi per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche può essere utile per una pianificazione preliminare del budget. Può mostrare come le modifiche agli stampi, al materiale, al volume, al numero di cavità o alle ipotesi di ciclo influenzino la redditività del progetto.
Il suo limite è che funziona solo con le informazioni inserite. Un calcolatore potrebbe non riconoscere che un sottosquadro richiede un'azione laterale, che un requisito estetico modifica il design dello stampo o che una tolleranza specificata è difficile da mantenere con la resina selezionata.
Un calcolatore dei costi per stampi a iniezione è quindi più indicato per stabilire un budget preliminare piuttosto che un prezzo di acquisto definitivo.
Come ottenere un preventivo più accurato per lo stampaggio a iniezione
Il modo più rapido per migliorare un preventivo per lo stampaggio a iniezione è ridurre il numero di ipotesi che il produttore deve formulare.
Fornire:
- file CAD 3D
- Disegno 2D con tolleranze critiche
- Requisiti relativi alla resina o al materiale funzionale
- Quantità iniziale dell'ordine e volume annuo previsto
- Requisiti di superficie e aspetto
- Inserti o requisiti di assemblaggio
- Operazioni secondarie richieste
- Requisiti di ispezione o convalida
Grazie a queste informazioni, il fornitore può valutare i requisiti effettivi di stampo e produzione anziché basarsi solo sulle dimensioni complessive. Per i progetti personalizzati, HingTung può esaminare il modello CAD, il materiale, i requisiti di attrezzaggio e il volume di produzione previsto durante la fase DFM (Design for Manufacturing) prima dell'inizio dello sviluppo dello stampo.
Come ridurre i costi dello stampaggio a iniezione prima della realizzazione degli stampi
Le migliori opportunità per ridurre i costi dello stampaggio a iniezione di materie plastiche si presentano spesso prima della realizzazione dello stampo. Sottosquadri non necessari, spessori eccessivi delle pareti, tolleranze inutilmente strette, requisiti estetici complessi e caratteristiche eccessivamente elaborate possono tutti aumentare i costi di stampaggio o di produzione.
La riduzione dei costi dovrebbe considerare anche la produzione ripetuta, non solo il prezzo iniziale dello stampo. Un investimento inferiore in attrezzature potrebbe offrire scarsi vantaggi se si traduce in cicli più lunghi, manutenzione eccessiva, dimensioni instabili o tassi di scarto più elevati.
Conclusione
Una stima accurata dei costi dello stampaggio a iniezione inizia separando l'investimento iniziale per lo stampo dai costi di produzione ricorrenti. Il consumo di materiale, il tempo di ciclo, il numero di cavità, il volume di produzione e i requisiti dei pezzi possono quindi fornire una base più realistica per la definizione del budget.
Se disponete già di un modello CAD o di requisiti di progetto, HingTung può esaminare il vostro componente in termini di fattibilità, requisiti di stampaggio, selezione dei materiali e volume di produzione previsto prima di formulare un preventivo. Inviateci i vostri disegni , i requisiti dei materiali e le quantità stimate, e il nostro team di ingegneri vi aiuterà a identificare i principali fattori di costo e a preparare un preventivo specifico per lo stampaggio a iniezione e la realizzazione degli stampi.