Como reduzir os custos de moldagem por injeção na produção?

Quais fatores influenciam os custos de moldagem por injeção?

Custo Material

Preço da Matéria-Prima: Flutuações no preço de pellets de plástico (como ABS, PP e PC) impactam diretamente nos custos, normalmente respondendo por 50% a 70% do custo total de moldagem por injeção.

Utilização de Material: Altas taxas de sucata (por exemplo, corredores, portões e peças defeituosas) aumentam o consumo de material. Otimização de projeto (por exemplo, redução da espessura da parede) ou reciclagem de sucata pode reduzir custos.

Aditivos e Masterbatch: Requisitos especiais (por exemplo, retardo de chama e resistência aos raios UV) aumentam os custos de material.

Custos relacionados ao molde

Design e Complexidade do molde: Estruturas complexas (por exemplo, controles deslizantes, levantadores chanfrados e texturas de precisão) aumentam os custos de fabricação e as dificuldades de manutenção do molde.

Vida útil do molde: O grau de aço (por exemplo, P20, H13) e o tratamento de superfície (chapeamento de cromo, nitretação) afetam a vida útil do molde e a frequência de substituição.

Número de Cáries: Os moldes de múltiplas cavidades podem aumentar a produção de um único tiro, mas o investimento inicial é maior, pelo que deve ser atingido um equilíbrio entre a capacidade de produção e a procura.

Parâmetros de Processo e Eficiência

Tempo de ciclo: Encurtar o tempo de resfriamento e otimizar os parâmetros de pressão de retenção pode melhorar a eficiência, mas evitar defeitos (como marcas de pia) causados pelo resfriamento excessivo.

Consumo de Energia: Existem diferenças significativas na tonelagem da máquina de moldagem por injeção, modelos hidráulicos vs. elétricos (os modelos elétricos são energeticamente eficientes, mas caros) e no consumo de energia do sistema de aquecimento/arrefecimento.

Rendimento: A instabilidade do processo (como oscilações de temperatura e pressão) pode levar a problemas como flash e tiros curtos, aumentando os custos com sucata.

Equipamentos e Mão de Obra

Seleção de Equipamentos: As máquinas de moldagem por injeção de alta precisão são adequadas para peças de precisão, mas são caras; o equipamento usado pode reduzir o investimento, mas pode aumentar os custos de manutenção.

Custo de Trabalho: Automação (robôs, remoção automática de peças) reduz a dependência de mão-de-obra, mas o investimento inicial deve ser considerado.

Manutenção e Depreciação: A manutenção regular do equipamento pode reduzir o tempo de inatividade e prolongar a vida útil.

Otimização de Design de Produto

Espessura da parede Uniformidade: Espessura irregular da parede pode levar a resfriamento desigual, prolongando o tempo de ciclo e aumentando a sucata.

Ângulo e Estrutura de Rascunho: O design inadequado pode dificultar a desmoldagem ou exigir pós-processamento adicional (como polimento). Padronização: Reduzir o número de tipos de peças e estruturas especializadas pode reduzir a complexidade do molde e da produção.

Tamanho do lote e Logística

Tamanho do pedido: A produção em grande volume distribui os custos de comissionamento e mofo, enquanto os pequenos lotes resultam em custos unitários mais altos.

Embalagem e Envio: A fragilidade do produto pode exigir embalagens especializadas, aumentando os custos logísticos.

Fatores Gerenciais e Externos

Estabilidade da Cadeia de Suprimentos: Atrasos de matérias-primas ou aumentos de preços podem aumentar os custos.

Conformidade Ambiental: A eliminação de resíduos (por exemplo, emissões de COV, certificação de reciclagem) pode incorrer em custos adicionais.

Geografia: Os preços da energia, os custos trabalhistas e as políticas fiscais variam significativamente entre os locais das fábricas.

Principais Componentes de Custos da Moldagem por Injeção de Duas Cores

• Custo Equipamentos

Preço de alta máquina: As máquinas de moldagem por injeção de duas cores são tipicamente 1,5 a 3 vezes mais caras do que as máquinas de moldagem por injeção padrão.

Maior Consumo de Energia: Requer dois sistemas de injeção, resultando em um consumo de energia de 20% a 40% maior do que as máquinas de cor única.

• Custo do molde

Alta Complexidade do Molde: Os moldes de duas cores têm dois conjuntos de cavidades, exigindo alinhamento preciso e maior complexidade de processamento. Os custos são de 2 a 4 vezes maiores que os moldes padrão.

Alto Custo de Manutenção: Devido à estrutura complexa, os custos de reparo e manutenção são maiores.

• Custo Material

Materiais Mistos: Requer a compra de dois plásticos diferentes (por exemplo, plástico duro plástico mole), que podem envolver materiais especiais (por exemplo, TPE, PC/ABS).

Requisitos de Compatibilidade de Materiais: Os dois materiais devem aderir bem, caso contrário, processamento adicional (por exemplo, adicionar adesivo) é necessário.

• Custo Processo

Ciclo de Depuração Longo: A moldagem por injeção de duas cores requer ajustes de parâmetros mais complexos (por exemplo, temperatura e tempo de injeção correspondentes), resultando em uma maior taxa de sucata durante a depuração. Desafios de Rendimento: Grandes diferenças no encolhimento entre dois materiais podem facilmente levar à delaminação e empenamento, aumentando os custos de sucata.

• Mão de Obra e Custos Gerenciais

Altos Requisitos Operacionais: Requer técnicos qualificados para comissionamento e manutenção, resultando em maiores custos de mão de obra.

Agendamento de Produção Complexo: Mudanças de cor e material mais frequentes eficiência de impacto.

Como reduzir o custo de moldagem por injeção na produção?

Otimizar os custos dos materiais

(1) Selecione materiais plásticos adequados

Avalie os requisitos de desempenho: Selecione materiais de preço mais baixo enquanto atende ao desempenho do produto (como resistência, resistência ao calor e aparência).

Use materiais reciclados: Adicione uma certa proporção de materiais reciclados (como passadeiras trituradas e resíduos) sem afetar a qualidade.

Reduzir aditivos: Evitar o uso excessivo de aditivos caros como masterbatches e retardadores de chama.

(2) Melhorar a utilização do material

Otimize o sistema de derramamento: Use moldes de corredor quente para reduzir o desperdício de corredor frio.

Reduzir a espessura da parede: Reduzir a espessura da parede do produto e o uso de material, garantindo a resistência.

Reciclagem: Coletar passadeiras e resíduos durante o processo de moldagem por injeção, triturá-los e reutilizá-los (é necessário avaliar se o desempenho do material está afetado).

Otimizar o projeto e gerenciamento de moldes

(1) Melhorar a eficiência do molde

Design multi-cavidade: Aumentar o número de cavidades de molde para aumentar a saída de disparo único.

Otimizar o sistema de arrefecimento: Use arrefecimento conforme ou projeto de canal de água de alta eficiência para encurtar o tempo de resfriamento. Simplifique a estrutura: reduza os mecanismos complexos, como controles deslizantes e levantadores, e reduza o custo de fabricação e manutenção de moldes. (2) Estenda a vida útil do molde Selecione aço de alta qualidade (como H13, S136) e realize tratamento de superfície (cromo, nitretação) para reduzir o desgaste. Manutenção regular: limpe a cavidade do molde e verifique os pinos guia/elevador para evitar tempo de inatividade ou sucata devido a danos no molde.

Otimizar o processo de moldagem por injeção

(1) Encurtar o ciclo de produção Reduzir o tempo de resfriamento: otimizar o layout do caminho da água de resfriamento ou usar tecnologia de resfriamento rápido (como inserções de cobre berílio). Ajuste os parâmetros de pressão de retenção: evite a pressão de retenção excessiva que leva a um ciclo prolongado ou desperdício de material. Moldagem por injeção de alta velocidade: use alta velocidade de disparo para reduzir o tempo de enchimento, mas evite flash ou queima. (2) Melhorar a taxa de rendimento Estabilidade do processo: encontre a combinação ideal de parâmetros de temperatura, pressão e velocidade por meio de DOE (projeto de experimentos).

Otimização e automação de equipamentos

(1) Selecione a máquina de moldagem por injeção direita

Máquina moldadora de tonelagem

Combinação de tonelagem: Evite "um cavalo grande puxando uma carroça pequena" e selecione uma máquina com a força de aperto certa para reduzir o consumo de energia.

Modelos de economia de energia: Dê prioridade a máquinas de moldagem por injeção totalmente elétricas ou híbridas (30%~50% mais eficientes em termos energéticos do que as prensas hidráulicas).

(2) Reduzir a dependência do trabalho manual

Remoção automática de peças: Use um robô para remover peças, reduzindo o tempo de operação manual e erros.

Sistema de alimentação centralizado: Transportar automaticamente matéria-prima, reduzindo erros manuais de alimentação e mistura.

Otimização da gestão da produção

(1) Produção e agendamento de lotes

Reduza o número de mudanças de molde: Estenda o lote de produção do mesmo produto mesclando ordens.

Organize racionalmente os planos de produção: Evite a troca frequente de materiais ou moldes e reduza o desperdício de depuração.

(2) Gestão da cadeia de suprimentos

Compras centralizadas: Assine acordos de longo prazo com fornecedores para reduzir os custos de aquisição de matérias-primas.

Compras localizadas: Reduza os custos de transporte e armazenagem.

(3) Gestão da energia

Pico de consumo de energia: Organize processos que consomem alta energia durante períodos de baixos preços de eletricidade. Recuperação de Calor Resíduo: Utilize o calor residual da água de resfriamento da máquina de moldagem por injeção para aquecimento de oficina ou outros fins.

6. Otimização de Design de Produto

Estrutura simplificada: Reduza recursos complexos desnecessários (como rebaixos e paredes finas) para reduzir a complexidade do molde e do processo.

Projeto Padronizado: Utilizar estruturas universais sempre que possível para reduzir a necessidade de moldes especializados.

DFM (Design for Manufacturing): Considere a viabilidade da moldagem por injeção durante a fase de projeto para evitar modificações dispendiosas posteriormente.

Estratégias para Redução de Custos de Moldagem por Injeção de Duas Cores

• Otimizando Seleção de Equipamentos

Escolha um modelo de máquina baseado na demanda:

Se os volumes de produção forem baixos, considere uma máquina de moldagem por injeção rotativa de duas cores (menor custo do que um tipo paralelo).

Para tamanhos pequenos de produtos, escolha uma pequena máquina de duas cores para reduzir o consumo de energia e o desperdício de material.

Equipamento Usado ou Leasing: Inicialmente, considere utilizar equipamentos usados ou leasing para reduzir a pressão de investimento.

• Otimização de Design de Moldes

Estrutura Simplificada: Reduza mecanismos complexos, como controles deslizantes e levantadores, para reduzir a dificuldade de processamento.

Projeto de rotação no molde: Use um núcleo rotativo em vez de um molde de dupla cavidade para reduzir os custos do molde.

Base de Molde Padronizada: Use uma base de molde universal e personalize apenas os componentes principais para reduzir os custos de desenvolvimento.

• Custo Material Control

Priorize a Compatibilidade de Materiais: Escolha materiais com taxas de encolhimento semelhantes (por exemplo, PP TPE) para reduzir o risco de delaminação.

Utilizar Materiais Reciclados: Utilizar materiais reciclados em áreas onde o desempenho não é afetado (por exemplo, estruturas internas).

Reduzindo Materiais Caros: Por exemplo, para peças externas, use apenas material de alto brilho para a camada externa e material padrão para a camada interna.

• Otimização Processada

Ajuste Fino do Parâmetro: Use experimentos DOE para identificar a combinação ideal de temperatura, pressão e tempo de resfriamento.

Mold Temperature Control: Controle independentemente duas temperaturas do molde para garantir a qualidade da interface do material.

Monitoramento automatizado: Instale sensores para monitorar o processo de moldagem por injeção em tempo real para reduzir o erro humano.

• Melhoria da Gestão da Produção

Produção em Lote: Maximizar o ciclo de produção para um mesmo produto e reduzir o tempo de mudança de molde/material.

Manutenção Preventiva: Mantenha regularmente moldes e máquinas para evitar paradas inesperadas.

Treinamento de Operadores: Melhorar a compreensão dos técnicos sobre o processo de duas cores e reduzir o desperdício de depuração.

• Redução de Custos do Design de Produto

Reduzir Áreas de Duas Cores: Use design de duas cores apenas em áreas essenciais (como botões e selos).

Simplificação Estrutural: Evite o over-design, como substituir parte da estrutura de duas cores por overmolding.