喷射是众所周知的塑料生产方法。 它通常用于批量生产具有严格公差的相同零件。 这是一种低成本、高度可重复的技术,可以生产高质量的零件进行大规模生产。
但喷射成型的成本是多少? 这个问题的答案取决于很多因素。 模具成本、劳动力成本、零件尺寸、零件设计、项目规模以及其他几个因素都会影响此类工作的最终成本。
在本文中,我们将通过概述所有可用因素来分析喷射成本。 了解塑料喷射项目的所有内容可以让您快速估算潜在成本并分解您收到的报价,以评估您是否获得了公平的价格。 现在我们开始吧!
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I. 塑料喷射成本
喷射
来源:Prototech Asia
1. 喷射成本如何计算?
喷射成本从 10,000 美元到100,000 美元不等,具体取决于订单的大小、产品的复杂程度和其他因素。 然而,由于零件质量差、成型性差,廉价的喷射往往会让客户付出更多的代价。
大规模生产有助于优化注塑成本,因为启动成本可能很高,但从长远来看成本较低。 树脂成本、模具、周期时间、模具气蚀和其他因素都会影响您为注塑产品支付的总成本。
塑料喷射是一种制造技术,涉及多个阶段以及确保每个步骤准确完成的技能。 在此过程中的任何时候采取捷径都可能会在以后产生严重的后果。 在寻找经济的喷射解决方案时,选择具有专业知识和经验的供应商非常重要。 每个人都想要便宜的喷射,但不想要低质量的成品。
尽管成本是固定的,但由于热塑性材料价格实惠,喷射具有较低的可变成本、较快的循环时间以及由于自动化和规模经济而减少的劳动力需求。最初的决定非常重要。 因此,当成本分摊到数百或数千个零件时,制造过程变得更加高效,并且每个零件的成本会大幅降低。
2. 塑料喷射的成本类型
2.1. 设备成本
注塑机
来源: Micron Solutions
根据设计和使用目的,注塑设备可能有各种前期成本。
企业内部维护小型注塑设备。 然后是巨型注塑机,通常由提供服务的企业以及涉及粗放制造的企业使用。
专业工业注塑机械的成本从 50,000 美元到 200,000 美元不等。 还可能有运费。 由于需要专业操作人员,这些设备不适合新手和爱好者。
显然,这对于任何公司来说都是一笔巨大的开支。 因此,为了降低设备成本,大多数企业聘请拥有先进注塑设备的专家,例如3ERP,来处理注塑过程。 当外包注塑成型时,客户可以找到所需产品的最低价格,并降低生产的可变成本。
2.2. 模具成本
尽管成型设备是初始成本,但制造该物品的模具和模架需要花钱。 每个因素都会带来某种类型的成本。 因此,注塑成型最重要的驱动因素之一是模具成本。
根据制造模具所使用的技术,该成本可能会有所不同。 制作模具常用的三种方法是:
- CNC加工:生产高精度铝和不锈钢模具最流行的设备是CNC机床。 通过使用旋压刀具和固定零件,数控加工有助于修剪材料。 尽管可能需要更换一些工具并减慢流程,但机械加工可以生产具有非常复杂型腔设计的模具,因此成本与复杂性成比例增加。 许多企业将模具制造外包给服务提供商,因为数控机床是工业工具,需要经过培训的员工和专用区域。
- 电火花加工 (EDM):EDM 技术通常用于生产极其复杂的模具图案,而使用传统加工技术很难复制这些图案。 为了使用 EDM 生产适当的模具形状,需要使用毛坯和工具电极。 介电流体将工具电极与工件电极分开,然后将工件电极暴露在电压下,导致重复放电。 通过放电将工件电极成型为最终模具。 EDM 极其精确,通常不需要额外的后处理。 EDM 是一种工业流程,许多企业将其外包给机械车间,主要用于 CNC 加工。
- 3D打印:3D打印是快速、廉价地制造注塑模具的有效方法。 只需要很少的设备,从而使 CNC 和专业操作员能够在此期间从事其他高价值活动。 得益于内部 3D 打印的速度和适应性,制造商可以设计可在台式和工业成型机上使用的模具。 此外,在投资用于大规模生产的硬工具之前,迭代设计和测试最终产品材料对于产品开发来说是有利的。
简单的小批量 3D 打印模具可以在 3D 打印机上生产,成本低至 100 美元。 平均生产1,000 至 5,000 件的铝模具成本在 2,000 至 5,000 美元之间。 对于形状更复杂且设计产量超过 10,000 件的模具,模具成本从 5,000 美元到 100,000 美元不等。
对于注塑模具来说,1000-2000 个零件的中级订单可能花费高达 10,000 美元。 对于较大数量和更复杂的设计,塑料注射成型成本可能增加至 100,000 美元。
根据零件的复杂程度或尺寸,模具价格可能会有所不同。 换句话说,如果您的物品很复杂(例如,如果物品具有几何形状、复杂或密集的墙壁),制造商可能需要使用特殊(因此更昂贵)的机器来完成您的订单。
2.3. 原材料成本
注射成型过程中可以使用不同类型的热塑性塑料。 在计算注塑模具的成本时,塑料的类型也是一个重要的组成部分。 根据组件的用途,将选择最好的塑料树脂。 树脂的价格为每磅 2 至 20 美元。 模具的尺寸和复杂性将决定每次注射所使用的树脂量。 一些可能影响价格的塑料特性包括:
- 影响程度
- 高光泽
- 透明度
- 流动
- 阻燃剂
- 高温
- 低温
- 抗紫外线
- 食品接触
2.4. 人工成本
大多数注塑设备都是自我调节的,依靠自动化来完成其功能。 但是,您应该考虑一些人工成本:
-设置/配置成本:配置用于创建模具和最终产品的设备的劳动力。
-维修成本:维修和维护工作需要更换损坏的部件以及使用工具来执行维护程序。
-监控成本:虽然依赖于自动化,但设备操作员必须监控注塑工艺的发展。 操作员的工资添加到注塑总成本中。
自行生产时,这些费用已包含在人工成本中。 当公司外包注塑成型时,服务供应商的人工费用成本会添加到服务成本中。
3. 其他影响注塑成本的变量
3.1. 尺寸
模具将更大以容纳正在形成的更大的物体或部件。 为了完成生产周期,较大的物品通常需要注射更多的材料。 较大的模具设计通常比较相同尺寸的较小模具设计的生产成本更高。
3.2. 设计
为了完成该项目,需要复杂的模具来设计具有复杂几何形状的零件。 通常,模具设计有两个面:A 侧和 B 侧。用户经常看到A 侧,俗称化妆品面。 A 侧希望具有光滑度和视觉吸引力。 便于组件使用的结构隐藏在 B 侧上。 B 侧上的表面处理通常比A 侧更粗糙,并且可能有肋、脊等。
具有复杂 A 侧和 B 侧设计的模具通常比简单模具的生产成本更高。 包含底切的复杂设计还可能需要额外的侧向动作和滑动型芯,从而增加了模具的价格。
3.3. 生产量
制造模具时所用材料的制造方法和质量取决于注塑成型生产的产品的数量。 大批量生产可能需要高级钢模具或可能需要多个模具来管理流程,而不会造成磨损,从而影响所生产物体的质量。 小批量项目可以使用 3D 打印或较低等级的机加工铝模具。
这对模具的价格有影响,但大批量模具的较高成本自然会分摊到更多零件上,这通常会导致每个零件的成本更便宜。
3.4. 钻孔
每个部件的成本还包括模具空化的成本,随着空腔数量的增加,成本也会增加。 仅购买一个注塑模具就可能花费数千美元。
部件尺寸和设计会影响模具空化。 如果您的产品非常简单,单腔模具通常会更便宜。 为了加快生产速度,如果零件的几何形状允许,则应使用多型腔模具(随着时间的推移,生产成本会降低)。 然而,对于较大的零件来说这可能是不可能的。
3.5. 其他服务
二次服务可能很昂贵,但有时您可以通过从同一供应商处购买注塑成型和二次服务来节省资金(这也可以节省到另一家工厂的运输成本)。 它们可以采用以下形式:
- 其他制造技术,例如钻孔、插入和机加工
- 装配服务,例如粘合和超声波焊接
包括用于装饰或标记的移印印刷的徽标或其他图形
其他部件可能需要额外维护,而有些则不需要。 有些部件会附着在端口上,而另一些部件则会从机器中掉出并落入盒子中。 它们需要后处理加工来去除浇口,但仍然使用,因为浇口提高了工艺效率并减少了浪费。
4. 优化注塑模具成本
潜在的折扣策略包括:
- 开始工作之前,检查 CAD 模型,看看它看起来有多真实。 应避免任何复杂的测量和角度。
- 删除不必要的功能。 这减少了模具的尺寸以及开发过程中所需的材料。
- B面的设计应简化。 在此过程中,外部凹槽被折叠到底座中,从而减少了对尖角的需求。此外,这将显着增强成品表面。
通常,注塑成型被认为是最适合生产量从数万到数十万个零件的大规模制造操作的方法。
但是,如果您的生产需求不大(例如小于 5000 个),则可以使用 3D 打印机来利用该技术并优化成本。
II. 用于注塑成型的低成本塑料
1. 流行的注塑材料
根据成品的需要,注塑可以使用多种聚合物,如 ABS、PS、PE、PC、PP 或 TPU,每种聚合物都有自己的特性。
获得模具材料的成本根据所使用的材料而变化。 以下是 7 种最常用的注塑塑料。
(注:以上塑料的成本并不是固定价格,而是根据您阅读文章时的市场情况而定。要参考价格,您可以到一些信誉良好的塑料价格网站如 https://www.the Plasticsexchange.com )
1.1. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)
特性:ABS塑料是一种工程级塑料,是一种不透明的热塑性聚合物。 它坚固、尺寸高度稳定,可以承受冲击和划痕,并且很难破裂。 此外,低熔点使其易于成型。
应用:适配器、键盘按键和塑料墙壁插座保护器...
为什么会这样呢? 由于 ABS 是优良的绝缘体,遇火不会导电或放出气体。 这些对于电气设备产品开发商来说都是重要的问题。
每磅成本:1.30 美元
1.2. Polyethylene (PE)
特性:聚乙烯(PE)是一种轻质热塑性成型材料,具有优异的耐化学性、柔韧性和电绝缘性。 它不坚固也不僵硬,但很便宜。 PE 也是制造玩具最常用的注塑塑料,因为它无毒并且可以毫无怨言地承受冲击。
应用:包装食品、奶瓶、玩具
每磅成本:1.20 美元
1.3. Polypropylene (PP)
特性:聚丙烯(PP)是一种热塑性注塑材料,常用于食品包装和保鲜行业。 聚丙烯(PP)耐化学品和防潮,可用热水清洗而不会变质。 PP 具有卓越的冲击强度、柔韧性和韧性。
应用:特百惠、儿童游泳池、玩具、电器、汽车电池
每磅成本:0.90 美元
1.4. Polystyrene (PS)
特性:注塑塑料中常用的聚苯乙烯有两种:高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和通用聚苯乙烯(GPPS)。 HIPS 是不透明的,而 GPPS 是透明的。 一方面,PS强大且持久。 它可以承受很多惩罚。
应用:光盘盒、包装应用、家用电器
每磅成本:1.00 美元
1.5. Nylon (PA)
特性:尼龙是一种合成聚酰胺 (PA),具有高耐用性和耐热性。 此外,它还具有优异的耐磨性、抗疲劳性和降噪性。 但其对强酸、强碱的抵抗力较低。 它还容易出现收缩和成型不足的情况。
应用:高端零件、快拆锁、齿轮、曲柄
每磅成本:2.20 美元
1.6. Polyoxymethylene (POM)
特性:聚甲醛(POM)是一种极其耐用、坚固且刚性的热塑性工程材料。 尽管 POM 耐酒精、汽油、清洁剂和机油等溶剂,但不得与盐酸或硝酸接触。
应用:高端零件、快拆锁、齿轮、曲柄
每磅成本:2.20 美元
1.7. Polycarbonate (PC)
特点:聚碳酸酯是另一种透明注塑塑料,具有优异的光学性能和高耐用性。 由于具有一致且可预测的成型收缩率,这种非晶态热塑性材料可在成型过程中实现精确的尺寸控制。 当我们需要比丙烯酸强得多的东西时,我们会转向聚碳酸酯。
应用:汽车头灯、防弹眼镜、眼镜、温室、DVD、手机
每磅成本:2.30 美元
2. 哪种注塑塑料成本最便宜?
聚丙烯和聚乙烯是最便宜的注塑材料。 由于其多功能性,它们经常用于注塑成型。 它们被用来生产从奶瓶到汽车电池的任何东西。 这些是大多数人每天使用的材料,并且材料成本低廉,可以进行大规模生产。
在决定塑料注射项目的材料时,请记住,必须根据产品的用途来确定材料。 了解您的替代方案以及与这些材料相关的成本将使您能够做出明智的选择。
III. 信誉良好的注塑成型供应商
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