A moldagem por injeção é uma tecnologia amplamente utilizada para a produção de múltiplas peças e componentes para diversas aplicações. Quanto custa a moldagem por injeção? Esta questão é importante para determinar se o processo é adequado para o seu projeto de fabricação.
Este artigo examina o custo da moldagem por injeção e os fatores que a influenciam. Você também aprenderá mais sobre os volumes de produção dos tipos de moldagem por injeção e como pode reduzir o custo da moldagem por injeção. Vamos começar.
De que dependem os custos da moldagem por injeção?
Em geral, a moldagem por injeção não envolve custos fixos para cada aplicação. O custo da moldagem por injeção personalizada varia de milhares a centenas de milhares. Abaixo estão os fatores comuns que afetam os custos de moldagem por injeção.
1. Custo das ferramentas de moldagem
A fabricação do molde e da base do molde para os produtos é cara, embora o equipamento de moldagem seja um investimento único. Além disso, o processo de confecção dos moldes determina o custo. As técnicas padrão de fabricação de moldes incluem usinagem CNC, usinagem por descarga elétrica e impressão 3D.
Processamento CNC
O processo de usinagem CNC é adequado para a produção de moldes metálicos de alumínio ou aço. Por exemplo, as máquinas CNC utilizam ferramentas de corte para remover material de um bloco de alumínio e criar um molde de alumínio. Além disso, este método de usinagem produz moldes de alumínio com alta precisão.
EDM (Eletroerosão)
A usinagem por descarga elétrica (EDM) é uma técnica assistida para produzir formas com características complexas e precisas. A peça de metal é derretida por descarga elétrica e moldada no tamanho e formato desejados. Embora a EDM ofereça excelente precisão, ela só é compatível com moldes metálicos.
impressao 3D
A impressão 3D é uma das maneiras mais rápidas de criar moldes para projetos de moldagem por injeção de plástico. Este método utiliza uma impressora 3D e não requer necessariamente um operador experiente. Portanto, os custos de mão de obra e molde são economizados. No entanto, as dimensões dos componentes impressos em 3D são frequentemente limitadas devido ao tamanho da plataforma de construção da impressora 3D. Da mesma forma, os formulários impressos têm maior probabilidade de encolher.
2. Custos de equipamento
O processo de moldagem por injeção requer equipamentos especiais. Porém, o tamanho e a complexidade da máquina determinam o custo, variando de máquinas pequenas a grandes. Portanto, seria útil considerar os seguintes tipos de máquinas de moldagem por injeção e seu impacto nos custos de moldagem por injeção.
Máquinas injetoras elétricas
As máquinas de moldagem por injeção elétrica usam um servo motor elétrico para controlar a máquina durante a moldagem por injeção. Consomem menos energia, têm baixos custos de operação e manutenção e são precisos e fáceis de usar. No entanto, os seus custos de investimento inicial são elevados e requerem manutenção regular.
Máquinas injetoras hidráulicas
Essas máquinas de moldagem por injeção hidráulica realizam operações de moldagem por injeção usando uma bomba hidráulica. Eles geralmente são duradouros, oferecem rendimento e desempenho de injeção muito consistentes e são baratos para comprar. No entanto, eles podem ser imprecisos e consumir energia excessiva.
Máquinas injetoras híbridas
As máquinas injetoras híbridas combinam as propriedades das máquinas injetoras elétricas e hidráulicas. Eles utilizam um servo motor e uma bomba hidráulica para distribuir o óleo necessário para criar a pressão hidráulica que forma o componente na máquina.
Essas máquinas oferecem alta precisão, repetibilidade e eficiência energética. Além disso, seus custos de aquisição são elevados e a manutenção é cara porque utilizam motores elétricos e bombas hidráulicas.
No entanto, para evitar o alto custo de uma máquina de moldagem por injeção, pode fazer mais sentido terceirizar o trabalho para prestadores de serviços de moldagem por injeção em vez de comprar uma máquina.
3. Custo de resinas plásticas e aditivos
A moldagem por injeção de plástico é compatível com uma ampla gama de resinas plásticas com disponibilidade, preço, aplicação e propriedades variadas. Exemplos típicos de materiais de moldagem por injeção de plástico incluem PC, ABS, PU, PP e PE.
O custo dos pellets de plástico usados no processo de moldagem por injeção de plástico varia de US$ 1 a US$ 5 por kg. Porém, o custo final do material moldado por injeção depende da quantidade utilizada e do desenho desejado.
4. Custo das peças moldadas por injeção
Variáveis de moldagem como design, tamanho e volume dos componentes moldados por injeção geralmente determinam o custo da ferramenta de moldagem por injeção. Você pode otimizar significativamente o custo do seu projeto entendendo como essas variáveis afetam o custo do projeto de moldagem por injeção de plástico.
Complexidade da peça
Para fazer peças complexas, você precisa criar uma forma de complexidade consistente usando métodos de fabricação como impressão 3D, usinagem CNC ou usinagem EDM. Você também precisa de mais material para preencher o molde e fazer peças complexas. Isto consequentemente aumenta o custo do material de moldagem por injeção. Ao mesmo tempo, peças complexas podem levar mais tempo para serem produzidas, pois podem ser necessárias etapas adicionais no processo de produção.
Tamanho da peça
Mais material de moldagem por injeção é necessário para produzir peças moldadas grandes, o que aumenta o custo dos componentes moldados por injeção. Da mesma forma, ao processar peças grandes, seria melhor usar a máquina de moldagem por injeção correta e fazer o molde do tamanho certo.
Cortes inferiores
Em geral, os rebaixos na moldagem por injeção dificultam e, em alguns casos, impossibilitam a moldagem das peças. Elimine-os, se possível. Se você tiver dificuldade em eliminá-los, tente deslizar os plugues através dos núcleos ou alterar a linha de partição e os ângulos de inclinação para facilitar a fabricação do molde.
Acabamento e aparência
Recursos desnecessários que não agregam valor significativo aos seus produtos finais aumentam o custo da moldagem por injeção de plástico. Por exemplo, superfícies texturizadas podem simplesmente não ser necessárias. Isto também se aplica a funções cosméticas adicionais, como jateamento de pérolas ou polimento de alto brilho. Tenha em mente que o excesso de recursos também pode exigir mais cavidades de molde, aumentando ainda mais os custos.
5. Mão de obra e outros serviços
A maioria dos processos relacionados à moldagem por injeção são automatizados e controlados por sistemas de software. No entanto, os custos típicos de mão-de-obra de moldagem por injeção incluem:
- Estabelecer custos: Cada fase do processo de moldagem por injeção possui requisitos e configurações específicas de configuração da máquina de moldagem por injeção. Por exemplo, ao criar os moldes, é necessário fazer alguns ajustes nas ferramentas, o que é demorado devido ao conhecimento técnico e à precisão necessária.
- Custos de reparo: A moldagem por injeção de plástico é um processo mecânico que requer vários tipos de equipamentos. Componentes moldados por injeção podem quebrar ou desgastar-se mais facilmente. Portanto, podem surgir custos com operações de reparo e manutenção.
- Custos do operador: Mesmo que as máquinas injetoras sejam automatizadas, você precisa de um operador para monitorar o processo. Portanto, os custos do operador são um fator crucial nos custos trabalhistas.
Custos de moldagem por injeção para diferentes quantidades de produção
Diferentes quantidades de produção também são um fator significativo nos custos da moldagem por injeção. Além disso, o volume de produção afeta a quantidade de matéria-prima utilizada na moldagem por injeção, a complexidade necessária da máquina e as propriedades do molde de injeção, como durabilidade, resistência e outras propriedades. Aqui estão os tipos típicos de moldagem por injeção com quantidades de produção:
Produção de moldagem por injeção em pequenas quantidades
A moldagem de plástico de pequeno volume envolve a produção de peças entre algumas centenas e alguns milhares. Os fabricantes muitas vezes fabricam eles próprios os moldes e realizam eles próprios o processo de moldagem, sem necessariamente utilizar máquinas sofisticadas. Portanto, os fabricantes produzem moldes usando resina polimérica impressa em 3D ou ferramentas rápidas, pois são econômicos e não requerem um longo ciclo de produção.
A produção completa de moldes de pequenos lotes normalmente leva exatamente três dias para produzir as peças acabadas. Por exemplo, vamos supor os seguintes parâmetros para uma tiragem de 100 a 200 peças:
- Número de peças: 100 – 1.000
- Custo do molde: $ 100 – $ 1.000
- Custo da matéria-prima por peça: 0,5 USD
- Custo total dos materiais: $ 50 – $ 500
- Custo de mão de obra por peça: $ 3 – $ 30
- Custo total de mão de obra: $ 300- $ 3.000
- Custo total do processo de moldagem por injeção: US$ 450 – US$ 4.500
- Custo por peça: $ 4,5
Produção de moldagem por injeção de médio volume
Ao moldar por injeção quantidades médias, as quantidades geralmente ficam entre cinco mil e dez mil peças moldadas. Este tipo de produção requer moldes de aço pré-endurecido ou alumínio. Você pode terceirizar a fabricação de moldes e os processos de moldagem para esta escala de produção.
No entanto, vamos supor o seguinte cálculo de custo para peças moldadas por injeção com quantidade de 5.000 a 10.000. São as mesmas peças feitas de materiais termoplásticos como o polipropileno.
- Número de peças: 5.000 – 10.000
- Custo do molde: $ 2.500 – $ 5.000
- Custo da matéria-prima por peça: 0,5 USD
- Custo total dos materiais: $ 2.500 – $ 5.000
- Custo de mão de obra por peça: $ 2
- Custo total de mão de obra: $ 10.000 – $ 20.000
- Custo total do processo de moldagem por injeção: US$ 15.000 – US$ 30.000
- Custo por peça: $ 3
Produção de moldagem por injeção em grandes quantidades
Ao produzir moldes de injeção em grandes quantidades, são produzidas centenas de milhares de peças moldadas. Devido à sua longa vida útil, moldes de aço são frequentemente necessários neste processo. Projetos de alto volume também exigem maquinário sofisticado, o que aumenta o custo da moldagem por injeção. Porém, ao produzir em grandes quantidades, a distribuição de custos por peça é maior, garantindo menores custos por peça.
Por exemplo, digamos que moldamos de 100.000 a 300.000 peças do mesmo tipo em ABS.
- Número de peças: 100.000 – 300.000
- Custo do molde: $ 25.000 – $ 75.000
- Custo da matéria-prima por peça: US$ 0,5
- Custo total dos materiais: $ 50.000 – $ 150.000
- Custo de mão de obra por peça: $ 1
- Custo total de mão de obra: $ 100.000 – $ 300.000
- Custo total do processo de moldagem por injeção: US$ 175.000 – US$ 525.000
- Custo por peça: $ 1,75
No entanto, é óbvio que o preço da moldagem por injeção por peça é significativamente reduzido quando se produz grandes quantidades. Projetos de grande volume oferecem, portanto, a melhor vantagem de custo em termos de custos de moldagem por injeção.
Como os custos da moldagem por injeção podem ser reduzidos?
Conforme mencionado acima, o truque mais fácil para reduzir o preço unitário é aumentar a quantidade de peças, pois o custo inicial de usinagem e projeto do molde pode ser usado para mais peças. Além disso, você também pode tentar as seguintes maneiras de reduzir o custo da moldagem por injeção e obter os melhores resultados para o seu projeto.
Usando análise DfM
DFM (Design for Manufacturing) em moldagem por injeção trata de produzir uma peça dentro do orçamento definido pelo cliente e cumprir a finalidade pretendida. Os analistas do DFM frequentemente consideram vários fatores baseados em tecnologia, arte e ciência para determinar o design mais eficiente. Portanto, o custo da moldagem por injeção é significativamente reduzido.
Simplificando recursos de design
Devido às propriedades complexas dos seus produtos, a moldagem por injeção de plástico pode exigir o uso de formas complexas e etapas adicionais. Portanto, seria melhor remover recursos desnecessários para reduzir o preço da moldagem por injeção. Ao mesmo tempo, você pode economizar mais dinheiro removendo quaisquer recursos que apenas adicionem acabamentos cosméticos.
Formas universais em vez de formas especiais
Se não precisar de um formato personalizado, você pode usar o formato universal. Esses moldes costumam ser mais baratos que os moldes personalizados e ainda podem produzir peças de alta qualidade.
Além disso, se precisar de um molde personalizado, você deve sempre criar um modelo CAD antes de iniciar o processo de fabricação. Isso ajuda a otimizar projetos e identificar possíveis problemas, como ângulos de inclinação acentuados, espessuras de parede desnecessárias, formas complexas, etc.
Escolha o material de moldagem por injeção certo
O custo do material preferido para suas peças geralmente influencia o custo geral do processo de moldagem por injeção. Se possível, use materiais mais baratos, como ABS ou polipropileno. Isso ajuda a manter os custos de produção tão baixos quanto possível.
Experimente formulários de apostas
A moldagem por injeção e a sobremoldagem por inserção são tecnologias eficazes que economizam custos a longo prazo. Por exemplo, a moldagem por inserção elimina a necessidade de adicionar roscas ao plástico para fixar em peças metálicas, tornando o processo econômico.
Minimize o número de vazios no molde
Quanto mais cavidades um molde tiver, maior será o custo. Portanto, é importante manter o número de cavidades no molde o mais baixo possível.
Uma maneira de reduzir o número de vazios é otimizar o design da sua peça usando análise de fluxo de molde. Usando uma análise de fluxo de molde, você pode identificar áreas onde os vazios podem ser eliminados sem afetar a função ou a estética da peça.
Peças auto-ajustáveis
A fabricação de peças autoajustáveis é um dos métodos mais confiáveis para economizar custos de moldagem por injeção e simplificar o projeto. Essas peças são aquelas que se fixam quando giradas 180 graus. Essas peças são ideais porque você pode usar um único meio molde para fazer a peça inteira. Isso reduz os custos de moldagem e reduz pela metade o tamanho do molde de injeção.
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Ao integrar recursos, fornecemos capacidades de fabricação sob demanda e serviços de usinagem personalizados para produzir moldes e componentes plásticos de alta qualidade. Além disso, nossa equipe de engenharia fornece sugestões profissionais de design e seleção de materiais. Envie seu arquivo CAD para peças moldadas por injeção. Forneceremos rapidamente uma oferta e uma análise DfM gratuita.
Concluindo
A moldagem por injeção é um dos processos de fabricação mais comumente usados para vários produtos atualmente. No entanto, ao compreender e estimar os custos da moldagem por injeção, você pode otimizar significativamente o processo de fabricação. Este artigo discutirá as diferentes variáveis que você precisa saber para entender o custo da moldagem por injeção e como tirar vantagem disso. Portanto, é útil compreender as diferenças de custo nas ferramentas de moldagem por injeção e nos custos dos moldes.
Perguntas frequentes
A moldagem por injeção é cara?
Não há uma resposta simples e clara para isso. Em geral, porém, pode-se dizer que embora a moldagem por injeção possa ser cara, nem sempre é esse o caso. Fatores como volume de produção e complexidade das peças a serem fabricadas desempenham um papel fundamental na determinação final dos custos de moldagem por injeção. Quando itens semelhantes são fabricados em grandes quantidades com tolerâncias restritas, a moldagem por injeção prova ser um processo econômico.
Quanto custa a moldagem por injeção?
O custo pode variar de algumas centenas a centenas de milhares de dólares. Pense nos muitos usos possíveis da moldagem por injeção. Existe uma gama virtualmente ilimitada de produtos feitos com ele. Nesse cenário, é difícil fornecer um valor exato do custo da moldagem por injeção.
A moldagem por injeção é compatível com outros materiais além do plástico?
Embora os fabricantes normalmente usem moldagem por injeção para produzir em massa milhares de peças idênticas usando polímeros termoplásticos e termofixos, materiais como metais e elastômeros também são materiais compatíveis.
