Introductie
Spuitgieten van kunststof is een van de hoeksteenprocessen in industrieën en vergemakkelijkt de productie van diverse onderdelen en componenten. Het staat bekend om zijn ongeëvenaarde veelzijdigheid en kwaliteit in vergelijking met andere productiemethoden en blijft voor veel fabrikanten een favoriete keuze. Een veel voorkomende zorg rond deze technologie draait echter om de bijbehorende kosten. Dit artikel heeft tot doel dieper in te gaan op de verschillende factoren die van invloed zijn op de kosten van kunststofspuitgieten en technieken te schetsen om de totale kosten in het proces te beperken.
Factoren die verband houden met de kosten van spuitgieten
De kosten voor het spuitgieten van kunststof staan nooit vast, aangezien deze van proces tot proces variëren. De kosten voor spuitgieten op maat kunnen variëren van enkele duizenden tot honderdduizenden. Enkele van de factoren die verband houden met de spuitgietkosten worden hieronder besproken,
- Kosten voor het vormen van gereedschap:
Het vormgereedschap is bij dit proces een duur apparaat. Hoewel het een eenmalige investering is, is deze wel van cruciaal belang bij het bepalen van de totale proceskosten. Mallen worden over het algemeen vervaardigd door CNC-bewerking, Elektrische ontladingsbewerking (EDM) en 3D afdrukken. De CNC-bewerkingstechnieken worden gebruikt voor de vervaardiging van stalen en aluminium mallen. In dit proces worden CNC-materiaalverwijderingstechnieken toegepast voor het met hoge nauwkeurigheid vervaardigen van aluminium mallen. EDM biedt ruimte voor de productie van complexe onderdelen met hoge nauwkeurigheid. Het gaat om elektrische ontladingsmethoden om met een zeer hoge nauwkeurigheid een metalen werkstuk te smelten en vervolgens te vormen. Voor een snel en snel productieproces van mallen worden echter 3D-printmethoden gebruikt. Bij dit proces vereisen de meeste technieken geen geschoolde arbeidskrachten, waardoor de matrijskosten aanzienlijk worden verlaagd. Hoewel het zeer kosteneffectief is, kunnen 3D-geprinte mallen krimp ervaren en beperkt blijven tot bepaalde afmetingen en maten.
- Apparatuur kosten:
De kosten van kunststofspuitgieten worden ook bepaald door het type apparatuur dat wordt gebruikt. De apparatuur voor dit proces varieert van kleine tot grote machines met verschillende functies en specificaties. Het type apparatuur dat bij dit proces wordt gebruikt, zijn elektrische spuitgietmachines, hydraulische spuitgietmachines en hybride spuitgietmachines.
Het initiële budget voor een elektrische spuitgietmachine kan hoog zijn, maar het bespaart bedrijfskosten omdat deze met minder energie werkt. Een elektrische spuitgietmachine maakt gebruik van een elektroservomotormechanisme en is nauwkeurig en klaar voor gebruik. De hydraulische machines vervullen hun functie met een hydraulische pomp. Ze zijn goedkoper en kunnen consistente ejectie en injectie bieden. De werking ervan kan echter kostbaar zijn, omdat de werking ervan veel energie kost. De hybride spuitgietmachine daarentegen combineert de kenmerken van zowel hydraulische als elektrische machines. Het maakt gebruik van olie die wordt gedistribueerd door een servomotor en een hydraulische pomp om hydraulische drukcreërende componenten in de machines te produceren. Deze machines produceren herhaalbare bewerkingen, met een hoge energie-efficiëntie en precisie in vergelijking met hun tegenhangers.
- Kunststofharsen en additieve kosten:
In kunststofspuitgietmachines wordt een uitgebreid assortiment kunststofharsen gebruikt, zoals PC, PE, PU en ABS enz. Hun beschikbaarheid, prijs en eigenschappen zijn cruciaal bij het bepalen van de totale kosten van kunststofspuitgieten. De uiteindelijke kosten van plastic worden bepaald door het type ontwerp en de gebruikte hoeveelheid, die doorgaans oplopen tot enkele dollars per kg.
- Kosten spuitgietonderdelen:
De kosten van de spuitgietonderdelen worden bepaald door de complexiteit van de matrijs. Het omvat de kosten die verband houden met het ontwerp, de grootte en het volume van de spuitgietcomponenten. Wanneer een mal wordt voorbereid, zijn er vaak extra kosten op basis van het afwerkingsproces, zoals oppervlakteafwerking, stralen en polijsten, enz., omdat het onderdeel niet wordt voorbereid.
- Arbeidskosten:
Een belangrijke kostenpost van dit proces zijn de arbeidskosten, waaronder de installatie-, onderhouds- en bedrijfskosten bij het kunststofspuitgieten. De installatiekosten bestaan uit de kosten die bij elke installatiefase horen. De onderhouds- en bedrijfskosten zijn gering, maar kunnen de totale kosten van het kunststofspuitgietproces aanzienlijk beïnvloeden.
Het verlagen van de kosten van kunststofspuitgieten
De fabrikant streeft naar een verlaging van de totale kosten van het kunststofspuitgieten. Een eenvoudige truc is om het aantal hoeveelheden matrijs te vergroten, waardoor de matrijskosten aanzienlijk worden verlaagd. Er zijn ook andere manieren om de totale kosten van dit proces te verlagen,
- Ontwerp voor productie (DFM) analyse:
DFM wordt meestal door de fabrikanten gebruikt om de totale kosten van het kunststofspuitgieten omlaag te brengen. Bij DFM wordt het vervaardigde onderdeel ontworpen binnen het budget van de klant en voldoet het aan het vereiste doel. Met behulp van verschillende wetenschappelijke technieken wordt een efficiënt ontwerp en proces bepaald met resultaat in kostenreductie.
- Onderdelen met minder complexiteit en gebruik van universele mallen:
Een andere manier om de kosten van kunststofspuitgieten te verlagen, is door het algehele ontwerp van het onderdeel te vereenvoudigen. Dit zou de kosten die gepaard gaan met de vervaardiging van complexe matrijzen verlagen en geld besparen door de extra kenmerken van het onderdeel te verwijderen. Bij dergelijke processen kan ook een universele matrijs worden gebruikt, waardoor de kosten van de matrijsfabricage omlaag kunnen worden gebracht.
- Keuze uit spuitgietmaterialen en inzetvormen:
De keuze van spuitgietmaterialen kan ook van invloed zijn op de kosten van kunststofspuitgieten. Het gebruik van ABS of polypropyleen kan de productiekosten aanzienlijk minimaliseren. Een andere methode om de kosten te verlagen is het gebruik van spuitgieten invoegen omdat er geen treden op plastic worden aangebracht om het met metalen onderdelen te verbinden.
- Vermindering van het aantal holtes in mallen:
Het aantal holtes in de mal is recht evenredig met de kosten. Om de kosten van de mal te verlagen, zoeken fabrikanten daarom naar mallen met een minimaal aantal holtes. In dit proces kan Moldflow-analyse van cruciaal belang zijn, omdat het een geoptimaliseerd ontwerp van onze kant voorstelt, omdat het de gebieden identificeert waar de holte kan worden verwijderd.
- Gebruik van zelfkoppelende onderdelen:
Het gebruik van zelfsluitende onderdelen kan ook de totale kosten van kunststofspuitgieten verlagen. Het kan de spuitgietkosten besparen door het ontwerpproces te vereenvoudigen. Zelfsluitende onderdelen kunnen worden bevestigd wanneer ze 180 graden worden gedraaid, zodat een enkele halve mal kan worden gebruikt om een heel onderdeel te maken.
Conclusie
Spuitgieten, als een van de meest voorkomende processen in de productie-industrie, wordt vaak een centraal punt bij inspanningen om de kosten te verlagen. Dankzij de technologische vooruitgang optimaliseren fabrikanten het ontwerpproces steeds meer, waardoor de totale kosten omlaag gaan.
