¿Cómo reducir los costos de moldeo por inyección en la producción?

¿Qué factores influyen en los costos de moldeo por inyección?

Costo de material

Precio de la materia prima: las fluctuaciones en el precio de los gránulos de plástico (como ABS, PP y PC) impactan directamente los costos, que generalmente representan del 50% al 70% del costo total de moldeo por inyección.

Utilización del material: las altas tasas de desecho (por ejemplo, corredores, puertas y piezas defectuosas) aumentan el consumo de material. La optimización del diseño (por ejemplo, la reducción del grosor de la pared) o el chatarra de reciclaje pueden reducir los costos.

Aditivos y Masterbatch: requisitos especiales (por ejemplo, retraso de la llama y resistencia a los rayos UV) aumentan los costos del material.

Costos relacionados con el moho

Diseño y complejidad del moho: estructuras complejas (por ejemplo, controles deslizantes, levantadores biselados y texturas de precisión) aumentan los costos de fabricación de moho y las dificultades de mantenimiento.

Vida de moho: el grado de acero (p. Ej., P20, H13) y el tratamiento de superficie (recubrimiento cromado, nitruración) afecta la vida útil del moho y la frecuencia de reemplazo.

Número de cavidades: los moldes de múltiples cavidades pueden aumentar la producción de disparos únicos, pero la inversión inicial es mayor, por lo que debe alcanzar un equilibrio entre la capacidad de producción y la demanda.

Parámetros de proceso y eficiencia

Tiempo del ciclo: acortar el tiempo de enfriamiento y optimizar los parámetros de presión de retención puede mejorar la eficiencia, pero evitar defectos (como las marcas de sumidero) causados por un enfriamiento excesivo.

Consumo de energía: existen diferencias significativas en el tonelaje de la máquina de moldeo por inyección, modelos hidráulicos versus eléctricos (los modelos eléctricos son eficientes en energía pero costosos) y el consumo de energía del sistema de calefacción/enfriamiento.

Rendimiento: la inestabilidad del proceso (como las fluctuaciones de temperatura y presión) puede conducir a problemas como flash y disparos cortos, aumentando los costos de chatarra.

Equipo y trabajo

Selección del equipo: las máquinas de moldeo por inyección de alta precisión son adecuadas para piezas de precisión pero son caras; El equipo usado puede reducir la inversión, pero puede aumentar los costos de mantenimiento.

Costo de mano de obra: la automatización (robots, eliminación automática de piezas) reduce la dependencia de la mano de obra, pero se debe considerar la inversión inicial.

Mantenimiento y depreciación: el mantenimiento de equipos regulares puede reducir el tiempo de inactividad y extender la vida útil.

Optimización del diseño del producto

Uniformidad del grosor de la pared: el grosor de la pared desigual puede provocar enfriamiento desigual, extender el tiempo del ciclo y aumentar la chatarra.

Ángulo de borrador y estructura: el diseño inadecuado puede dificultar el demoldamiento o requerir un procesamiento posterior adicional (como el pulido). Estandarización: reducir el número de tipos de piezas y estructuras especializadas puede reducir el moho y la complejidad de la producción.

Tamaño de lote y logística

Tamaño del pedido: la producción de gran volumen extiende el moho y los costos de puesta en marcha, mientras que los lotes pequeños resultan en mayores costos unitarios.

Embalaje y envío: la fragilidad del producto puede requerir un embalaje especializado, aumentando los costos logísticos.

Gestión y factores externos

Estabilidad de la cadena de suministro: los retrasos en las materias primas o los aumentos de precios pueden aumentar los costos.

Cumplimiento ambiental: la eliminación de desechos (por ejemplo, emisiones de VOC, certificación de reciclaje) puede incurrir en costos adicionales.

Geografía: los precios de la energía, los costos laborales y las políticas fiscales varían significativamente en los lugares de fábrica.

Componentes de costo principal de Moldeo por inyección de dos colores

• Costo de equipo

Precio alto de la máquina: las máquinas de moldeo por inyección de dos colores suelen ser de 1.5 a 3 veces más caras que las máquinas de moldeo por inyección estándar.

Un mayor consumo de energía: requiere dos sistemas de inyección, lo que resulta en un consumo de energía de 20% a 40% más alto que las máquinas de un solo color.

• Costo de molde

Alta complejidad del moho: los moldes de dos colores tienen dos conjuntos de cavidades, que requieren una alineación precisa y una mayor complejidad del procesamiento. Los costos son de 2 a 4 veces más altos que los moldes estándar.

Alto costo de mantenimiento: debido a la compleja estructura, reparación y costos de mantenimiento son más altos.

• Costo de material

Materiales mixtos: requiere comprar dos plásticos diferentes (por ejemplo, plástico blando de plástico duro), que pueden involucrar materiales especiales (por ejemplo, TPE, PC/ABS).

Requisitos de compatibilidad del material: los dos materiales deben adherirse bien, de lo contrario, se requiere un procesamiento adicional (por ejemplo, agregar adhesivo).

• Costo de proceso

Ciclo de depuración largo: el moldeo por inyección de dos colores requiere ajustes de parámetros más complejos (por ejemplo, temperatura de coincidencia y tiempo de inyección), lo que resulta en una mayor velocidad de desecho durante la depuración. Desafíos de rendimiento: grandes diferencias en la contracción entre dos materiales pueden conducir fácilmente a la delaminación y la deformación, aumentando los costos de desecho.

• Costos laborales y de gestión

Altos requisitos operativos: requiere técnicos calificados para la puesta en marcha y el mantenimiento, lo que resulta en mayores costos laborales.

Programación de producción compleja: el color más frecuente y los cambios en el material de la eficiencia de impacto.

¿Cómo reducir el costo del moldeo por inyección en la producción?

Optimizar los costos de material

(1) Seleccione Materiales de plástico adecuados

Evalúe los requisitos de rendimiento: seleccione materiales de menor precio mientras cumple con el rendimiento del producto (como resistencia, resistencia al calor y apariencia).

Use materiales reciclados: agregue una cierta proporción de materiales reciclados (como corredores triturados y productos de desecho) sin afectar la calidad.

Reduzca los aditivos: evite el uso excesivo de aditivos caros, como masterbatches y retardantes de llama.

(2) Mejorar la utilización del material

Optimice el sistema de vertido: use moldes de corredores calientes para reducir los desechos de corredores fríos.

Reduzca el grosor de la pared: reduzca el grosor de la pared del producto y el uso del material al tiempo que garantiza la resistencia.

Reciclaje: recolecte corredores y productos de desecho durante el proceso de moldeo por inyección, aplastarlos y reutilizarlos (es necesario evaluar si el rendimiento del material se ve afectado).

Optimizar el diseño y la gestión del moho

(1) Mejorar la eficiencia del moho

Diseño de múltiples cavidades: aumente el número de cavidades de moho para aumentar la salida de un solo disparo.

Optimice el sistema de enfriamiento: use el enfriamiento conforme o el diseño del canal de agua de alta eficiencia para acortar el tiempo de enfriamiento. Simplifique la estructura: reduzca los mecanismos complejos, como los controles deslizantes y los levantadores, y reduzca el costo de la fabricación y el mantenimiento del moho. (2) Extienda la vida útil del acero de alta calidad seleccionada (como H13, S136) y realice el tratamiento de superficie (chapado en cromo, nitruración) para reducir el desgaste. Mantenimiento regular: limpie la cavidad del moho y verifique los pasadores/ascensor de guía para evitar el tiempo de inactividad o el desecho debido al daño del moho.

Optimizar el proceso de moldeo por inyección

(1) Acortar el ciclo de producción. Ajuste los parámetros de presión de retención: evite la presión de retención excesiva que conduce al ciclo extendido o al desperdicio de material. Moldado de inyección de alta velocidad: use una alta velocidad de tiro para reducir el tiempo de llenado, pero evite el destello o la quema. (2) Mejorar la estabilidad del proceso de la tasa de rendimiento: encuentre la combinación óptima de la temperatura, la presión y los parámetros de velocidad a través del DOE (diseño de experimentos).

Optimización de equipos y automatización

(1) Seleccione la máquina de moldeo por inyección correcta

Máquina de moldeo de tonelaje

Mataje de tonelaje: evite "un caballo grande que tira de un carro pequeño" y seleccione una máquina con la fuerza de sujeción correcta para reducir el consumo de energía.

Modelos de ahorro de energía: Da prioridad a las máquinas de moldeo por inyección totalmente eléctrica o híbrida (30% ~ 50% más de eficiencia energética que las prensas hidráulicas).

(2) Reducir la dependencia del trabajo manual

Extracción automatizada de piezas: use un robot para eliminar piezas, reduciendo el tiempo de operación manual y los errores.

Sistema de alimentación centralizada: transporta automáticamente materias primas, reduciendo los errores manuales de alimentación y mezcla.

Optimización de la gestión de la producción

(1) Producción y programación de lotes

Reduzca el número de cambios en el moho: extienda el lote de producción del mismo producto fusionando pedidos.

Organice racionalmente los planes de producción: evite el cambio frecuente de materiales o moldes, y reduzca los desechos de depuración.

(2) Gestión de la cadena de suministro

Adquisición centralizada: firme acuerdos a largo plazo con proveedores para reducir los costos de adquisición de materias primas.

Adquisiciones localizadas: reduzca los costos de transporte y almacenamiento.

(3) Gestión de energía

Consumo máximo de energía: organizar procesos de alta energía durante los períodos de bajos precios de la electricidad. Recuperación del calor de los residuos: utilice el calor de los residuos a partir del agua de enfriamiento de la máquina de moldeo por inyección para calefacción de taller u otros fines.

6. Optimización del diseño del producto

Estructura simplificada: reduzca las características complejas innecesarias (como los socavos y las paredes delgadas) para reducir el moho y la complejidad del proceso.

Diseño estandarizado: utilice estructuras universales siempre que sea posible para reducir la necesidad de moldes especializados.

DFM (diseño para la fabricación): considere la viabilidad de moldeo por inyección durante la fase de diseño para evitar modificaciones costosas más adelante.

Estrategias para reducir los costos de moldeo por inyección de dos colores

• Optimización de la selección de equipos

Elija un modelo de máquina basado en la demanda:

Si los volúmenes de producción son bajos, considere una máquina de moldeo de inyección rotativa de dos colores (menor costo que un tipo paralelo).

Para los pequeños tamaños de productos, elija una pequeña máquina de dos colores para reducir el consumo de energía y los desechos de materiales.

Equipo o arrendamiento usado: inicialmente, considere usar equipos o arrendamiento usados para reducir la presión de inversión.

• Optimización del diseño de moho

Estructura simplificada: reduzca mecanismos complejos como controles deslizantes y levantadores para reducir la dificultad de procesamiento.

Diseño de rotación en el molde: use un núcleo giratorio en lugar de un molde de doble cavidad para reducir los costos de moho.

Base de moho estandarizada: use una base de moho universal y personalice solo los componentes centrales para reducir los costos de desarrollo.

• Control de costos de material

Priorice la compatibilidad del material: elija materiales con tasas de contracción similares (por ejemplo, PP TPE) para reducir el riesgo de delaminación.

Use materiales reciclados: use materiales reciclados en áreas donde el rendimiento no se ve afectado (por ejemplo, estructuras internas).

Reducción de materiales caros: por ejemplo, para piezas exteriores, use solo material de alto brillo para la capa externa y material estándar para la capa interna.

• Optimización de procesos

Ajuste de parámetros finos: use experimentos del DOE para identificar la combinación óptima de temperatura, presión y tiempo de enfriamiento.

Control de la temperatura del molde: controle independientemente dos temperaturas del moho para garantizar la calidad de la interfaz del material.

Monitoreo automatizado: instale sensores para monitorear el proceso de moldeo por inyección en tiempo real para reducir el error humano.

• Mejora de la gestión de la producción

Producción por lotes: Maximice el ciclo de producción para el mismo producto y reduzca el tiempo de cambio de moho/material.

Mantenimiento preventivo: mantenga regularmente mohos y máquinas para evitar un tiempo de inactividad inesperado.

Capacitación del operador: mejorar la comprensión de los técnicos del proceso de dos colores y reducir los desechos de depuración.

• Reducción de costos de diseño del producto

Reduzca las áreas de dos colores: use el diseño de dos colores solo en áreas esenciales (como botones y sellos).

Simplificación estructural: evite el diseño excesivo, como reemplazar parte de la estructura de dos colores con sobrecarga.