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簡短的回答:塑料注塑模具的成本介于3D 打印的小批量注塑模具的 100 美元到用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜多腔鋼模具的 100,000 美元以上,這通常是注塑中最重要的固定啟動(dòng)成本成型。然而,由于這些成本分布在成百上千個(gè)零件中,因此注塑成型是一種以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式批量生產(chǎn)塑料零件的理想工藝。
在本指南中,我們對構(gòu)成注塑成型總成本的不同因素進(jìn)行了詳盡的分類。
簡介:注塑成本是多少?
注塑成型是制造塑料的主要工藝之一。它廣泛用于批量生產(chǎn)具有嚴(yán)格公差的相同零件。這是一種經(jīng)濟(jì)高效且可重復(fù)性極強(qiáng)的技術(shù),可為大批量生產(chǎn)生產(chǎn)高質(zhì)量的零件。
這是一個(gè)快速、密集的過程,其中涉及高溫和高壓以將熔融材料注入模具內(nèi)。熔融材料取決于制造項(xiàng)目的范圍。最受歡迎的材料是各種熱塑性塑料,例如 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU,但金屬和陶瓷也可以注塑成型。模具由一個(gè)容納注入的熔融材料的型腔組成,旨在緊密反映零件的最終特征。
通常,注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素是模具成本,也稱為模具成本。設(shè)計(jì)和制造模具的成本取決于所需的生產(chǎn)量、零件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、模具材料以及制造模具的工藝。
簡單的小批量 3D 打印模具成本低至 100 美元,而設(shè)計(jì)和制造用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜模具的成本可能達(dá)到 100,000 美元大關(guān)。盡管有相當(dāng)大的固定啟動(dòng)成本,但注塑成型工藝的可變成本較低,這是因?yàn)闊崴苄运芰喜牧媳阋?、周期時(shí)間短,而且由于自動(dòng)化和規(guī)模經(jīng)濟(jì),勞動(dòng)力需求逐漸減少。這意味著生產(chǎn)的可變成本很低,過程變得更加高效,并且隨著成本分配到數(shù)百或數(shù)千個(gè)零件中,每個(gè)零件的成本會(huì)隨著產(chǎn)量的增加而降低。
注塑成型的成本類型
了解與注塑成型相關(guān)的不同類型的成本需要對該過程進(jìn)行深入分析。
設(shè)備成本
專用機(jī)器用于注塑成型,范圍從企業(yè)可以在內(nèi)部使用的小型臺式注塑機(jī)到主要由服務(wù)提供商、合同制造商和大型制造商運(yùn)營的大型工業(yè)注塑機(jī)。
使用較小的臺式注塑機(jī)和 3D 打印模具,通過注塑成型生產(chǎn)少量零件是最具成本效益的。如果您是注塑成型的新手并且正在考慮以有限的投資對其進(jìn)行測試,那么使用臺式手動(dòng)注塑機(jī)(例如Holipress或Galomb Model-B100)可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。臺式機(jī)Micromolder或液壓機(jī)Babyplast 10/12等自動(dòng)化小型注塑成型設(shè)備是小型零件中等批量生產(chǎn)的良好替代品。
大型工業(yè)注塑機(jī)的成本從 50,000 美元到 200,000 美元不等。這些機(jī)器還具有更嚴(yán)格的設(shè)施要求,需要熟練的操作、維護(hù)和監(jiān)控勞動(dòng)力。因此,除非注塑成型是核心競爭力,否則大多數(shù)企業(yè)將批量生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商和合同制造商,在這種情況下,設(shè)備成本包含在服務(wù)成本中。
模具成本(模具成本)
正如我們在介紹中提到的,模具成本或模具成本通常是注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素。
注塑模具通常使用三種方法制作:
CNC 加工: CNC 機(jī)器是制造高精度鋁和不銹鋼模具的最常用工具。CNC 加工通過旋轉(zhuǎn)工具和固定部件去除材料。機(jī)加工可以生產(chǎn)型腔設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的模具,但它們可能需要多次更換工具,這會(huì)減慢流程,這意味著成本會(huì)隨著復(fù)雜性的增加而增加。CNC 機(jī)器是需要熟練勞動(dòng)力和專用空間的工業(yè)工具,這意味著許多公司將模具生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商。
放電加工 (EDM): EDM 方法通常用于創(chuàng)建高度復(fù)雜的模具設(shè)計(jì),使用標(biāo)準(zhǔn)加工方法無法輕松復(fù)制這些設(shè)計(jì)。EDM 涉及使用工件和工具電極來創(chuàng)建所需的模具形狀。工具電極和工件電極被介電流體隔開,并承受導(dǎo)致反復(fù)電流放電的電壓。放電負(fù)責(zé)將工件電極成形為最終模具。EDM 非常準(zhǔn)確,通常不需要任何額外的后處理。與 CNC 加工類似,EDM 也是許多公司外包給機(jī)械加工車間的工業(yè)流程。
3D 打?。?3D 打印是一種以低成本快速制造注塑模具的強(qiáng)大解決方案。它需要非常有限的設(shè)備,節(jié)省了 CNC 時(shí)間和熟練的操作員,同時(shí)可以完成其他高價(jià)值任務(wù)。制造商可以受益于內(nèi)部 3D 打印的速度和靈活性,以創(chuàng)建可在臺式和工業(yè)成型機(jī)上使用的模具。此外,產(chǎn)品開發(fā)受益于在投資用于大規(guī)模生產(chǎn)的硬工具之前迭代設(shè)計(jì)和測試最終用途材料的能力。立體光刻 (SLA) 3D 打印技術(shù)是注塑成型的絕佳選擇。它的特點(diǎn)是表面光滑,精度高,模具可以轉(zhuǎn)移到最終零件上,也便于脫模。立體光刻技術(shù)生產(chǎn)的 3D 打印件采用化學(xué)鍵合,因此它們完全致密且各向同性。桌面 SLA 打印機(jī),如 Formlabs 提供的打印機(jī),起價(jià)低于 5,000 美元,并且可以無縫集成到任何注塑成型工作流程中,因?yàn)樗鼈円子趯?shí)施、操作和維護(hù)。
注塑成本計(jì)算器
降低注塑成型成本
快速注塑成型入門
簡短的回答:塑料注塑模具的成本介于3D 打印的小批量注塑模具的 100 美元到用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜多腔鋼模具的 100,000 美元以上,這通常是注塑中最重要的固定啟動(dòng)成本成型。然而,由于這些成本分布在成百上千個(gè)零件中,因此注塑成型是一種以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式批量生產(chǎn)塑料零件的理想工藝。
在本指南中,我們對構(gòu)成注塑成型總成本的不同因素進(jìn)行了詳盡的分類。
注塑成型
白皮書
使用 3D 打印模具進(jìn)行小批量快速注塑成型
下載我們的白皮書,了解在注塑成型過程中使用 3D 打印模具以降低成本和縮短交貨時(shí)間的指南,并查看 Braskem、Holimaker 和 Novus Applications 的真實(shí)案例研究。
閱讀白皮書
簡介:注塑成本是多少?
注塑成型是制造塑料的主要工藝之一。它廣泛用于批量生產(chǎn)具有嚴(yán)格公差的相同零件。這是一種經(jīng)濟(jì)高效且可重復(fù)性極強(qiáng)的技術(shù),可為大批量生產(chǎn)生產(chǎn)高質(zhì)量的零件。
這是一個(gè)快速、密集的過程,其中涉及高溫和高壓以將熔融材料注入模具內(nèi)。熔融材料取決于制造項(xiàng)目的范圍。最受歡迎的材料是各種熱塑性塑料,例如 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU,但金屬和陶瓷也可以注塑成型。模具由一個(gè)容納注入的熔融材料的型腔組成,旨在緊密反映零件的最終特征。
通常,注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素是模具成本,也稱為模具成本。設(shè)計(jì)和制造模具的成本取決于所需的生產(chǎn)量、零件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、模具材料以及制造模具的工藝。
簡單的小批量 3D 打印模具成本低至 100 美元,而設(shè)計(jì)和制造用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜模具的成本可能達(dá)到 100,000 美元大關(guān)。盡管有相當(dāng)大的固定啟動(dòng)成本,但注塑成型工藝的可變成本較低,這是因?yàn)闊崴苄运芰喜牧媳阋?、周期時(shí)間短,而且由于自動(dòng)化和規(guī)模經(jīng)濟(jì),勞動(dòng)力需求逐漸減少。這意味著生產(chǎn)的可變成本很低,過程變得更加高效,并且隨著成本分配到數(shù)百或數(shù)千個(gè)零件中,每個(gè)零件的成本會(huì)隨著產(chǎn)量的增加而降低。
在本視頻中,我們與注塑成型服務(wù)提供商 Multiplus 合作,帶您了解使用 3D 打印模具進(jìn)行注塑成型的各個(gè)步驟。
了解有關(guān)小批量快速注塑成型的更多信息
3D打印快速模具
白皮書
快速模具指南
在本白皮書中,了解如何將快速模具與注塑成型、熱成型或鑄造等傳統(tǒng)制造工藝相結(jié)合。
下載白皮書
注塑成型的成本類型
了解與注塑成型相關(guān)的不同類型的成本需要對該過程進(jìn)行深入分析。
設(shè)備成本
專用機(jī)器用于注塑成型,范圍從企業(yè)可以在內(nèi)部使用的小型臺式注塑機(jī)到主要由服務(wù)提供商、合同制造商和大型制造商運(yùn)營的大型工業(yè)注塑機(jī)。
使用較小的臺式注塑機(jī)和 3D 打印模具,通過注塑成型生產(chǎn)少量零件是最具成本效益的。如果您是注塑成型的新手并且正在考慮以有限的投資對其進(jìn)行測試,那么使用臺式手動(dòng)注塑機(jī)(例如Holipress或Galomb Model-B100)可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。臺式機(jī)Micromolder或液壓機(jī)Babyplast 10/12等自動(dòng)化小型注塑成型設(shè)備是小型零件中等批量生產(chǎn)的良好替代品。
大型工業(yè)注塑機(jī)的成本從 50,000 美元到 200,000 美元不等。這些機(jī)器還具有更嚴(yán)格的設(shè)施要求,需要熟練的操作、維護(hù)和監(jiān)控勞動(dòng)力。因此,除非注塑成型是核心競爭力,否則大多數(shù)企業(yè)將批量生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商和合同制造商,在這種情況下,設(shè)備成本包含在服務(wù)成本中。
模具成本(模具成本)
正如我們在介紹中提到的,模具成本或模具成本通常是注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素。
注塑模具通常使用三種方法制作:
CNC 加工: CNC 機(jī)器是制造高精度鋁和不銹鋼模具的最常用工具。CNC 加工通過旋轉(zhuǎn)工具和固定部件去除材料。機(jī)加工可以生產(chǎn)型腔設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的模具,但它們可能需要多次更換工具,這會(huì)減慢流程,這意味著成本會(huì)隨著復(fù)雜性的增加而增加。CNC 機(jī)器是需要熟練勞動(dòng)力和專用空間的工業(yè)工具,這意味著許多公司將模具生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商。
放電加工 (EDM): EDM 方法通常用于創(chuàng)建高度復(fù)雜的模具設(shè)計(jì),使用標(biāo)準(zhǔn)加工方法無法輕松復(fù)制這些設(shè)計(jì)。EDM 涉及使用工件和工具電極來創(chuàng)建所需的模具形狀。工具電極和工件電極被介電流體隔開,并承受導(dǎo)致反復(fù)電流放電的電壓。放電負(fù)責(zé)將工件電極成形為最終模具。EDM 非常準(zhǔn)確,通常不需要任何額外的后處理。與 CNC 加工類似,EDM 也是許多公司外包給機(jī)械加工車間的工業(yè)流程。
3D 打?。?3D 打印是一種以低成本快速制造注塑模具的強(qiáng)大解決方案。它需要非常有限的設(shè)備,節(jié)省了 CNC 時(shí)間和熟練的操作員,同時(shí)可以完成其他高價(jià)值任務(wù)。制造商可以受益于內(nèi)部 3D 打印的速度和靈活性,以創(chuàng)建可在臺式和工業(yè)成型機(jī)上使用的模具。此外,產(chǎn)品開發(fā)受益于在投資用于大規(guī)模生產(chǎn)的硬工具之前迭代設(shè)計(jì)和測試最終用途材料的能力。立體光刻 (SLA) 3D 打印技術(shù)是注塑成型的絕佳選擇。它的特點(diǎn)是表面光滑,精度高,模具可以轉(zhuǎn)移到最終零件上,也便于脫模。立體光刻技術(shù)生產(chǎn)的 3D 打印件采用化學(xué)鍵合,因此它們完全致密且各向同性。桌面 SLA 打印機(jī),如 Formlabs 提供的打印機(jī),起價(jià)低于 5,000 美元,并且可以無縫集成到任何注塑成型工作流程中,因?yàn)樗鼈円子趯?shí)施、操作和維護(hù)。
打印在 Form 3 上的剛性 10K 注塑模具可以生產(chǎn) 100 多個(gè)零件。
3D 打印模具可以在幾天內(nèi)經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn) 100 多個(gè)零件。
開發(fā)更復(fù)雜的模具需要技術(shù)專長。因此,企業(yè)經(jīng)常外包注塑工藝的特定方面,例如模具的設(shè)計(jì)和制造。
對于擁有注塑成型設(shè)備和工具的企業(yè)來說,如果具備技術(shù)訣竅,選擇內(nèi)部制造模具可能是成本最低的選擇。如果注塑成型所需的工具不容易獲得,則外包可以降低與開發(fā)模具相關(guān)的成本。
只需 100 美元,即可在 SLA 3D 打印機(jī)上生產(chǎn)簡單的小批量 3D 打印模具。用于大約 1,000-5,000 個(gè)單位的中等批量生產(chǎn)的鋁模具在 2,000 到 5,000 美元的范圍內(nèi)。對于具有更復(fù)雜幾何形狀并準(zhǔn)備進(jìn)行大約 10,000 多個(gè)單位的更大規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)行的模具,模具成本可能在 5,000 美元到 100,000 美元之間。
注塑材料成本
根據(jù)最終零件的要求,可以使用多種塑料進(jìn)行注塑成型,包括 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU。
模具材料的采購成本根據(jù)選擇的材料不同而不同。熱塑性塑料顆粒的成本約為每公斤 1 至 5 美元。
材料成本由模型的設(shè)計(jì)、所選材料以及用于執(zhí)行注塑成型過程的材料量來定義。
人工或服務(wù)成本
與注塑成型相關(guān)的設(shè)備通常是自我調(diào)節(jié)的,并依靠自動(dòng)化來完成工作。CNC 機(jī)器、EDM 機(jī)器和 3D 打印機(jī)依靠 CAD 設(shè)計(jì)的規(guī)范來生產(chǎn)模具。注塑機(jī)也依靠自動(dòng)化將材料注入模具,工業(yè) IM 機(jī)器通常會(huì)自動(dòng)冷卻并頂出成品。
人工成本包括:
設(shè)置/配置成本:設(shè)置人工的重點(diǎn)是配置所用設(shè)備以生產(chǎn)模具和成品所花費(fèi)的時(shí)間。
維修成本:維修和維護(hù)任務(wù)涉及更換有缺陷的零件和使用工具來執(zhí)行維護(hù)過程。
監(jiān)控成本:盡管依賴于自動(dòng)化,設(shè)備操作員仍需要監(jiān)控注塑成型過程的進(jìn)度。在此過程中應(yīng)計(jì)的操作員工資被添加到注塑成型的總成本中。
在內(nèi)部生產(chǎn)時(shí),這些成本計(jì)入人工成本。當(dāng)企業(yè)將注塑成型外包時(shí),服務(wù)提供商的人工和加價(jià)被添加到服務(wù)成本中。
在此示例中,設(shè)備成本未計(jì)入生產(chǎn)成本,因?yàn)檫@些工具的成本可以分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)項(xiàng)目中。購買臺式注塑機(jī)和 SLA 3D 打印機(jī)可以讓企業(yè)以不到 10,000 美元的價(jià)格開始注塑成型。
表中的三種情況顯示了根據(jù)生產(chǎn)量導(dǎo)致每個(gè)零件成本最低的方法和模具類型。
一般來說,注塑成型在大批量生產(chǎn)時(shí)效率最高,因?yàn)槌杀緯?huì)分?jǐn)偟綌?shù)千個(gè)零件上。但是,盡管小批量注塑成型的每個(gè)零件成本略高,但與其他制造方法相比,小批量生產(chǎn)的成本仍然低得多。
中批量生產(chǎn)是最有效的機(jī)加工鋁模具,其成本低于傳統(tǒng)鋼模具,但足夠耐用,可以持續(xù)幾千次射擊,具體取決于材料和設(shè)計(jì)等因素。在大多數(shù)情況下,小批量注塑成型僅適用于 3D 打印模具——在我們的示例中,如果我們使用鋁模具生產(chǎn) 100 個(gè)零件,每個(gè)零件的成本為 30 美元,而傳統(tǒng)的鋼模具將平均每個(gè)零件 200 美元。
影響注塑模具成本的變量
注塑成型的模具成本非常高,并且取決于許多參數(shù)和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。用于注塑成型的模具通常由鋁或工具鋼經(jīng) CNC 加工、EDM 加工以塑造工件形狀或 3D 打印。然后對機(jī)加工或印刷零件進(jìn)行精加工以達(dá)到所需的標(biāo)準(zhǔn)。成品模具包含零件所需的表面幾何形狀、引導(dǎo)注入材料流動(dòng)的流道系統(tǒng)以及確保模具快速冷卻的冷卻通道等特征。
重要的是要注意,大部分注塑成型過程專用于冷卻。模具冷卻得越快,注入的材料凝固得越快,生產(chǎn)周期的重復(fù)速度就越快。因此,冷卻通道起著重要的作用,特別是對于大批量生產(chǎn),應(yīng)包括在模具設(shè)計(jì)中。對于 3D 打印模具的小批量生產(chǎn),可以選擇使用壓縮空氣進(jìn)行手動(dòng)冷卻。
注塑成本計(jì)算器
降低注塑成型成本
快速注塑成型入門
簡短的回答:塑料注塑模具的成本介于3D 打印的小批量注塑模具的 100 美元到用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜多腔鋼模具的 100,000 美元以上,這通常是注塑中最重要的固定啟動(dòng)成本成型。然而,由于這些成本分布在成百上千個(gè)零件中,因此注塑成型是一種以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式批量生產(chǎn)塑料零件的理想工藝。
在本指南中,我們對構(gòu)成注塑成型總成本的不同因素進(jìn)行了詳盡的分類。
注塑成型
白皮書
使用 3D 打印模具進(jìn)行小批量快速注塑成型
下載我們的白皮書,了解在注塑成型過程中使用 3D 打印模具以降低成本和縮短交貨時(shí)間的指南,并查看 Braskem、Holimaker 和 Novus Applications 的真實(shí)案例研究。
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簡介:注塑成本是多少?
注塑成型是制造塑料的主要工藝之一。它廣泛用于批量生產(chǎn)具有嚴(yán)格公差的相同零件。這是一種經(jīng)濟(jì)高效且可重復(fù)性極強(qiáng)的技術(shù),可為大批量生產(chǎn)生產(chǎn)高質(zhì)量的零件。
這是一個(gè)快速、密集的過程,其中涉及高溫和高壓以將熔融材料注入模具內(nèi)。熔融材料取決于制造項(xiàng)目的范圍。最受歡迎的材料是各種熱塑性塑料,例如 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU,但金屬和陶瓷也可以注塑成型。模具由一個(gè)容納注入的熔融材料的型腔組成,旨在緊密反映零件的最終特征。
通常,注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素是模具成本,也稱為模具成本。設(shè)計(jì)和制造模具的成本取決于所需的生產(chǎn)量、零件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、模具材料以及制造模具的工藝。
簡單的小批量 3D 打印模具成本低至 100 美元,而設(shè)計(jì)和制造用于大批量生產(chǎn)的復(fù)雜模具的成本可能達(dá)到 100,000 美元大關(guān)。盡管有相當(dāng)大的固定啟動(dòng)成本,但注塑成型工藝的可變成本較低,這是因?yàn)闊崴苄运芰喜牧媳阋?、周期時(shí)間短,而且由于自動(dòng)化和規(guī)模經(jīng)濟(jì),勞動(dòng)力需求逐漸減少。這意味著生產(chǎn)的可變成本很低,過程變得更加高效,并且隨著成本分配到數(shù)百或數(shù)千個(gè)零件中,每個(gè)零件的成本會(huì)隨著產(chǎn)量的增加而降低。
在本視頻中,我們與注塑成型服務(wù)提供商 Multiplus 合作,帶您了解使用 3D 打印模具進(jìn)行注塑成型的各個(gè)步驟。
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3D打印快速模具
白皮書
快速模具指南
在本白皮書中,了解如何將快速模具與注塑成型、熱成型或鑄造等傳統(tǒng)制造工藝相結(jié)合。
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注塑成型的成本類型
了解與注塑成型相關(guān)的不同類型的成本需要對該過程進(jìn)行深入分析。
設(shè)備成本
專用機(jī)器用于注塑成型,范圍從企業(yè)可以在內(nèi)部使用的小型臺式注塑機(jī)到主要由服務(wù)提供商、合同制造商和大型制造商運(yùn)營的大型工業(yè)注塑機(jī)。
使用較小的臺式注塑機(jī)和 3D 打印模具,通過注塑成型生產(chǎn)少量零件是最具成本效益的。如果您是注塑成型的新手并且正在考慮以有限的投資對其進(jìn)行測試,那么使用臺式手動(dòng)注塑機(jī)(例如Holipress或Galomb Model-B100)可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。臺式機(jī)Micromolder或液壓機(jī)Babyplast 10/12等自動(dòng)化小型注塑成型設(shè)備是小型零件中等批量生產(chǎn)的良好替代品。
大型工業(yè)注塑機(jī)的成本從 50,000 美元到 200,000 美元不等。這些機(jī)器還具有更嚴(yán)格的設(shè)施要求,需要熟練的操作、維護(hù)和監(jiān)控勞動(dòng)力。因此,除非注塑成型是核心競爭力,否則大多數(shù)企業(yè)將批量生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商和合同制造商,在這種情況下,設(shè)備成本包含在服務(wù)成本中。
模具成本(模具成本)
正如我們在介紹中提到的,模具成本或模具成本通常是注塑成型的主要成本驅(qū)動(dòng)因素。
注塑模具通常使用三種方法制作:
CNC 加工: CNC 機(jī)器是制造高精度鋁和不銹鋼模具的最常用工具。CNC 加工通過旋轉(zhuǎn)工具和固定部件去除材料。機(jī)加工可以生產(chǎn)型腔設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的模具,但它們可能需要多次更換工具,這會(huì)減慢流程,這意味著成本會(huì)隨著復(fù)雜性的增加而增加。CNC 機(jī)器是需要熟練勞動(dòng)力和專用空間的工業(yè)工具,這意味著許多公司將模具生產(chǎn)外包給服務(wù)提供商。
放電加工 (EDM): EDM 方法通常用于創(chuàng)建高度復(fù)雜的模具設(shè)計(jì),使用標(biāo)準(zhǔn)加工方法無法輕松復(fù)制這些設(shè)計(jì)。EDM 涉及使用工件和工具電極來創(chuàng)建所需的模具形狀。工具電極和工件電極被介電流體隔開,并承受導(dǎo)致反復(fù)電流放電的電壓。放電負(fù)責(zé)將工件電極成形為最終模具。EDM 非常準(zhǔn)確,通常不需要任何額外的后處理。與 CNC 加工類似,EDM 也是許多公司外包給機(jī)械加工車間的工業(yè)流程。
3D 打?。?3D 打印是一種以低成本快速制造注塑模具的強(qiáng)大解決方案。它需要非常有限的設(shè)備,節(jié)省了 CNC 時(shí)間和熟練的操作員,同時(shí)可以完成其他高價(jià)值任務(wù)。制造商可以受益于內(nèi)部 3D 打印的速度和靈活性,以創(chuàng)建可在臺式和工業(yè)成型機(jī)上使用的模具。此外,產(chǎn)品開發(fā)受益于在投資用于大規(guī)模生產(chǎn)的硬工具之前迭代設(shè)計(jì)和測試最終用途材料的能力。立體光刻 (SLA) 3D 打印技術(shù)是注塑成型的絕佳選擇。它的特點(diǎn)是表面光滑,精度高,模具可以轉(zhuǎn)移到最終零件上,也便于脫模。立體光刻技術(shù)生產(chǎn)的 3D 打印件采用化學(xué)鍵合,因此它們完全致密且各向同性。桌面 SLA 打印機(jī),如 Formlabs 提供的打印機(jī),起價(jià)低于 5,000 美元,并且可以無縫集成到任何注塑成型工作流程中,因?yàn)樗鼈円子趯?shí)施、操作和維護(hù)。
打印在 Form 3 上的剛性 10K 注塑模具可以生產(chǎn) 100 多個(gè)零件。
3D 打印模具可以在幾天內(nèi)經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn) 100 多個(gè)零件。
開發(fā)更復(fù)雜的模具需要技術(shù)專長。因此,企業(yè)經(jīng)常外包注塑工藝的特定方面,例如模具的設(shè)計(jì)和制造。
對于擁有注塑成型設(shè)備和工具的企業(yè)來說,如果具備技術(shù)訣竅,選擇內(nèi)部制造模具可能是成本最低的選擇。如果注塑成型所需的工具不容易獲得,則外包可以降低與開發(fā)模具相關(guān)的成本。
只需 100 美元,即可在 SLA 3D 打印機(jī)上生產(chǎn)簡單的小批量 3D 打印模具。用于大約 1,000-5,000 個(gè)單位的中等批量生產(chǎn)的鋁模具在 2,000 到 5,000 美元的范圍內(nèi)。對于具有更復(fù)雜幾何形狀并準(zhǔn)備進(jìn)行大約 10,000 多個(gè)單位的更大規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)行的模具,模具成本可能在 5,000 美元到 100,000 美元之間。
注塑材料成本
根據(jù)最終零件的要求,可以使用多種塑料進(jìn)行注塑成型,包括 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU。
模具材料的采購成本根據(jù)選擇的材料不同而不同。熱塑性塑料顆粒的成本約為每公斤 1 至 5 美元。
材料成本由模型的設(shè)計(jì)、所選材料以及用于執(zhí)行注塑成型過程的材料量來定義。
人工或服務(wù)成本
與注塑成型相關(guān)的設(shè)備通常是自我調(diào)節(jié)的,并依靠自動(dòng)化來完成工作。CNC 機(jī)器、EDM 機(jī)器和 3D 打印機(jī)依靠 CAD 設(shè)計(jì)的規(guī)范來生產(chǎn)模具。注塑機(jī)也依靠自動(dòng)化將材料注入模具,工業(yè) IM 機(jī)器通常會(huì)自動(dòng)冷卻并頂出成品。
人工成本包括:
設(shè)置/配置成本:設(shè)置人工的重點(diǎn)是配置所用設(shè)備以生產(chǎn)模具和成品所花費(fèi)的時(shí)間。
維修成本:維修和維護(hù)任務(wù)涉及更換有缺陷的零件和使用工具來執(zhí)行維護(hù)過程。
監(jiān)控成本:盡管依賴于自動(dòng)化,設(shè)備操作員仍需要監(jiān)控注塑成型過程的進(jìn)度。在此過程中應(yīng)計(jì)的操作員工資被添加到注塑成型的總成本中。
在內(nèi)部生產(chǎn)時(shí),這些成本計(jì)入人工成本。當(dāng)企業(yè)將注塑成型外包時(shí),服務(wù)提供商的人工和加價(jià)被添加到服務(wù)成本中。
注塑成型網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
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在 <24 小時(shí)內(nèi)注塑成型零件?小批量注塑成型 101
在本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)中,我們將向您展示如何在注塑成型過程中使用立體光刻 (SLA) 3D 打印模具來降低成本、縮短交貨時(shí)間并將更好的產(chǎn)品推向市場。
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注塑成本概覽
下表突出顯示了與注塑成型假設(shè)塑料制品相關(guān)的成本,例如電子設(shè)備的小外殼,這使得注塑成型的成本動(dòng)態(tài)更容易理解:
小批量生產(chǎn) 中量產(chǎn) 大批量生產(chǎn)
生產(chǎn)量 100 5,000 100,000
方法 內(nèi)部模具生產(chǎn)和內(nèi)部成型 外包模具生產(chǎn)成型 外包模具生產(chǎn)成型
模具 3D打印聚合物 機(jī)加工鋁 機(jī)加工鋼
最終零件的交貨時(shí)間 1-3天 3-4周 4-8周
所需設(shè)備 3D打印機(jī)、臺式注塑機(jī)* - -
模具費(fèi)用 $100 $3,000 $20,000
材料費(fèi)用 0.5 美元/份 0.5 美元/份 0.5 美元/份
人工成本或外包成本 2.5 美元/份 1.5 美元/份 1 美元/份
總生產(chǎn)成本 $400 $13,000 $170,000
每件成本 $4 $2.6 $1.7
* 在此示例中,設(shè)備成本未計(jì)入生產(chǎn)成本,因?yàn)檫@些工具的成本可以分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)項(xiàng)目中。購買臺式注塑機(jī)和 SLA 3D 打印機(jī)可以讓企業(yè)以不到 10,000 美元的價(jià)格開始注塑成型。
表中的三種情況顯示了根據(jù)生產(chǎn)量導(dǎo)致每個(gè)零件成本最低的方法和模具類型。
一般來說,注塑成型在大批量生產(chǎn)時(shí)效率最高,因?yàn)槌杀緯?huì)分?jǐn)偟綌?shù)千個(gè)零件上。但是,盡管小批量注塑成型的每個(gè)零件成本略高,但與其他制造方法相比,小批量生產(chǎn)的成本仍然低得多。
中批量生產(chǎn)是最有效的機(jī)加工鋁模具,其成本低于傳統(tǒng)鋼模具,但足夠耐用,可以持續(xù)幾千次射擊,具體取決于材料和設(shè)計(jì)等因素。在大多數(shù)情況下,小批量注塑成型僅適用于 3D 打印模具——在我們的示例中,如果我們使用鋁模具生產(chǎn) 100 個(gè)零件,每個(gè)零件的成本為 30 美元,而傳統(tǒng)的鋼模具將平均每個(gè)零件 200 美元。
影響注塑模具成本的變量
注塑成型的模具成本非常高,并且取決于許多參數(shù)和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。用于注塑成型的模具通常由鋁或工具鋼經(jīng) CNC 加工、EDM 加工以塑造工件形狀或 3D 打印。然后對機(jī)加工或印刷零件進(jìn)行精加工以達(dá)到所需的標(biāo)準(zhǔn)。成品模具包含零件所需的表面幾何形狀、引導(dǎo)注入材料流動(dòng)的流道系統(tǒng)以及確保模具快速冷卻的冷卻通道等特征。
重要的是要注意,大部分注塑成型過程專用于冷卻。模具冷卻得越快,注入的材料凝固得越快,生產(chǎn)周期的重復(fù)速度就越快。因此,冷卻通道起著重要的作用,特別是對于大批量生產(chǎn),應(yīng)包括在模具設(shè)計(jì)中。對于 3D 打印模具的小批量生產(chǎn),可以選擇使用壓縮空氣進(jìn)行手動(dòng)冷卻。
與金屬模殼組裝在一起的剛性 10K 模芯。
3D 打印注塑模芯與金屬模殼組裝在一起。
其他影響注塑工藝并與注塑模具成本直接相關(guān)的變量包括:
零件尺寸:要成型的物品或零件越大,其模具就可以容納該零件。較大的零件往往需要更多的注入材料才能完成生產(chǎn)周期。與制造相同設(shè)計(jì)但尺寸較小的模具相比,較大的模具設(shè)計(jì)通常會(huì)增加成本。
零件設(shè)計(jì):具有復(fù)雜幾何形狀的復(fù)雜零件設(shè)計(jì)需要復(fù)雜的模具來執(zhí)行項(xiàng)目。模具設(shè)計(jì)通常有 2 個(gè)面:A 面和 B 面。A 面也稱為裝飾面,通常是用戶看到的一面。預(yù)期 A 面光滑且美觀。B 面包含支持部件使用的隱藏結(jié)構(gòu)。B 面結(jié)構(gòu)可能包括肋、凸臺等,其表面處理通常比 A 面粗糙得多。與簡單模具相比,具有復(fù)雜 A 面和 B 面設(shè)計(jì)的模具通常制造成本更高。具有底切的復(fù)雜設(shè)計(jì)可能還需要滑動(dòng)側(cè)動(dòng)裝置和型芯,從而增加模具的成本。
生產(chǎn)量:使用注塑成型生產(chǎn)的物品數(shù)量決定了生產(chǎn)技術(shù)和創(chuàng)建模具時(shí)使用的材料質(zhì)量。小批量項(xiàng)目可能需要 3D 打印或低檔機(jī)加工鋁模具,而大批量生產(chǎn)將需要高檔鋼模具甚至多個(gè)模具來管理流程,而不會(huì)有磨損影響生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。這會(huì)影響模具的成本,但當(dāng)然,大批量模具增加的成本會(huì)分配給更多的零件,這通常會(huì)導(dǎo)致每個(gè)零件的成本降低。
零件體積和型腔:零件體積是指模具的型腔尺寸。模具所需的型腔或型腔體積越多,壓制時(shí)間就越長。增加印刷時(shí)間會(huì)減慢生產(chǎn)過程,從而導(dǎo)致成本增加。
注塑成本計(jì)算器
在線注塑成型成本估算器或注塑成型服務(wù)提供商的報(bào)價(jià)可以提供基準(zhǔn)并幫助您估算注塑成型特定零件的成本。
有助于計(jì)算過程的注塑成型成本估算器選項(xiàng)包括:
自定義零件
ICOM模具
3D 集線器
原型實(shí)驗(yàn)室
成型成本比較表也有類似的用途。注塑成型服務(wù)提供商使用成本比較表為潛在客戶提供工藝的粗略估算。
降低注塑成型成本
模具的成本在很大程度上取決于其復(fù)雜性和生產(chǎn)所需的時(shí)間。我們建議堅(jiān)持為制造而設(shè)計(jì)的原則,以通過注塑成型降低零件成本。
可以通過應(yīng)用以下設(shè)計(jì)指南來降低生產(chǎn)模具的成本:
在進(jìn)行注塑成型項(xiàng)目之前評估 CAD 模型以確定其可行性。消除潛在的瓶頸,例如陡角、底切和其他復(fù)雜的幾何形狀。
評估模型的設(shè)計(jì)以消除不必要的特征。這減少了模具的尺寸和用于開發(fā)模型的材料。
應(yīng)用可簡化模具 B 面設(shè)計(jì)的型芯型腔方法。型芯型腔方法涉及將壁型腔沉入模架中,從而減少對陡峭拔模斜度的需要,同時(shí)改善表面光潔度。
當(dāng)可以使用一個(gè)通用模具實(shí)現(xiàn)類似的結(jié)果時(shí),采用自配對部件以減少創(chuàng)建多個(gè)模具的需要。 |
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