Introduzione
Stampaggio ad iniezione di plastica è uno dei processi fondamentali nelle industrie, facilitando la produzione di diverse parti e componenti. Rinomato per la sua versatilità e qualità senza eguali rispetto ad altri metodi di produzione, rimane una scelta obbligata per molti produttori. Tuttavia, una preoccupazione prevalente riguardo a questa tecnologia riguarda i costi associati. Questo articolo mira ad approfondire i vari fattori che influenzano il costo dello stampaggio a iniezione di materie plastiche e a delineare le tecniche per mitigare le spese complessive del processo.
Fattori associati al costo dello stampaggio a iniezione
Il costo dello stampaggio a iniezione di materie plastiche non è mai fisso poiché varia da processo a processo. I costi dello stampaggio a iniezione personalizzato possono variare da poche migliaia a centinaia di migliaia. Alcuni dei fattori associati al costo dello stampaggio a iniezione sono discussi di seguito,
- Costo dello strumento di stampaggio:
Lo strumento di stampaggio è un'attrezzatura costosa in questo processo. Sebbene si tratti di un investimento una tantum, è fondamentale nel determinare il costo complessivo del processo. Gli stampi sono generalmente prodotti da Lavorazione CNC, Elettroerosione (EDM) e stampa 3D. Le tecniche di lavorazione CNC vengono utilizzate per la produzione di stampi in acciaio e alluminio. In questo processo vengono applicate tecniche di rimozione materiale CNC per la produzione di stampi in alluminio con elevata precisione. L'elettroerosione ha la possibilità di produrre parti complesse con elevata precisione. Implica metodi di scarica elettrica per fondere e quindi formare un pezzo di metallo con una precisione molto elevata. Tuttavia, per un processo rapido e veloce di produzione degli stampi vengono utilizzati metodi di stampa 3D. In questo processo, la maggior parte delle tecniche non richiede manodopera qualificata, quindi il costo dello stampo viene ridotto in modo significativo. Sebbene siano molto convenienti, gli stampi stampati in 3D possono subire un restringimento e possono essere limitati a determinate dimensioni e dimensioni.
- Costo dell'attrezzatura:
Il costo dello stampaggio ad iniezione di materie plastiche è determinato anche dal tipo di attrezzatura utilizzata. Le attrezzature per questo processo variano da macchine piccole a grandi con funzioni e specifiche diverse. Il tipo di attrezzature utilizzate in questo processo sono macchine per lo stampaggio a iniezione elettrica, macchine per lo stampaggio a iniezione idrauliche e macchine per lo stampaggio a iniezione ibride.
Il budget iniziale per una macchina elettrica per lo stampaggio a iniezione può essere elevato, ma consente di risparmiare in termini di costi operativi poiché funziona con meno energia. Una macchina per lo stampaggio a iniezione elettrica utilizza un meccanismo elettro-servomotore ed è precisa e pronta all'uso. Le macchine idrauliche svolgono la loro funzione con una pompa idraulica. Hanno un costo inferiore e possono fornire espulsione e iniezione costanti. Tuttavia, il loro funzionamento può essere costoso in quanto consuma molta energia per funzionare. La pressa ad iniezione ibrida invece combina le caratteristiche delle macchine idrauliche ed elettriche. Utilizza l'olio distribuito da un servomotore e una pompa idraulica per produrre componenti che creano pressione idraulica nelle macchine. Queste macchine producono operazioni ripetibili, con elevata efficienza energetica e precisione rispetto alle loro controparti.
- Resine plastiche e costi additivi:
Nelle macchine per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche viene utilizzata un'ampia gamma di resine plastiche come PC, PE, PU e ABS, ecc. La loro disponibilità, prezzo e proprietà sono cruciali nel determinare il costo complessivo dello stampaggio a iniezione di materie plastiche. Il costo finale della plastica è determinato dal tipo di design e dalla quantità utilizzata, che generalmente aumenta fino a diversi dollari al kg.
- Costo delle parti stampate ad iniezione:
Il costo delle parti stampate ad iniezione è determinato dalla complessità dello stampo. Include il costo associato al design, alle dimensioni e al volume dei componenti dello stampaggio a iniezione. Quando viene preparato uno stampo, spesso si verifica un costo aggiuntivo basato sul processo di finitura come finitura superficiale, sabbiatura, lucidatura ecc., poiché la parte non è preparata.
- Costo del lavoro:
Un costo importante di questo processo è il costo della manodopera che include i costi di installazione, manutenzione e funzionamento nello stampaggio a iniezione di plastica. Il costo di installazione è costituito dal costo associato a ciascuna fase di installazione. I costi operativi e di manutenzione sono minori ma possono influire in modo significativo sul costo complessivo del processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche.
Ridurre i costi dello stampaggio a iniezione di materie plastiche
Il produttore ricerca la riduzione del costo complessivo dello stampaggio a iniezione della plastica. Un semplice trucco consiste nell'aumentare il numero di quantità di stampi riducendo significativamente il costo dello stampo. Esistono anche altri modi per ridurre il costo complessivo di questo processo,
- Analisi della progettazione per la produzione (DFM):
Il DFM viene solitamente utilizzato dai produttori per ridurre il costo complessivo dello stampaggio a iniezione di plastica. In DFM la parte prodotta viene progettata rispettando il budget del cliente e soddisfa lo scopo richiesto. Utilizzando diverse tecniche scientifiche si determina una progettazione e un processo efficienti con risultati di riduzione dei costi.
- Parti con minore complessità e utilizzo di stampi universali:
Un altro modo per ridurre i costi dello stampaggio a iniezione della plastica è semplificare la progettazione complessiva del pezzo. Ciò ridurrebbe i costi associati alla produzione di stampi complessi e farebbe risparmiare denaro eliminando le caratteristiche extra del componente. In tali processi è possibile utilizzare anche stampi universali che possono ridurre i costi di produzione degli stampi.
- Scelta dei materiali per lo stampaggio a iniezione e degli stampi per inserti:
Anche la scelta dei materiali per lo stampaggio a iniezione può influire sul costo dello stampaggio a iniezione della plastica. L'uso di ABS o polipropilene può ridurre significativamente i costi di produzione. Un altro metodo per ridurre i costi è l'uso di inserire lo stampaggio ad iniezione in quanto non applica i gradini sulla plastica per collegarla a parti metalliche.
- Riduzione del numero di cavità negli stampi:
Il numero di cavità nello stampo è direttamente proporzionale al suo costo. Pertanto, per ridurre il costo dello stampo, i produttori cercano stampi con un numero minimo di cavità. In questo processo, l'analisi Moldflow può essere cruciale in quanto propone un design ottimizzato per il nostro pezzo in quanto identifica le aree in cui la cavità può essere rimossa.
- Utilizzo di parti autoaccoppianti:
L’uso di parti autoaccoppianti può anche ridurre il costo complessivo dello stampaggio a iniezione della plastica. Può risparmiare sui costi dello stampaggio a iniezione semplificando il processo di progettazione. Le parti autoaccoppianti possono essere attaccate quando ruotate di 180 gradi in modo da poter utilizzare un singolo mezzo stampo per creare una parte intera.
Conclusione
Lo stampaggio a iniezione, essendo uno dei processi più diffusi nel settore manifatturiero, diventa spesso un punto focale per gli sforzi di riduzione dei costi. Con i progressi tecnologici, i produttori stanno ottimizzando sempre più il processo di progettazione, riducendo così i costi complessivi.
