कम मात्रा में उत्पादन के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक के पुर्जों की सोर्सिंग के मामले में एक मुश्किल स्थिति में है। कुछ सौ पुर्जों से कम उत्पादन में, 3D प्रिंटिंग आमतौर पर बेहतर विकल्प होता है क्योंकि इसमें टूलिंग का कोई खर्च नहीं होता। कुछ लाख से अधिक उत्पादन में, एक मजबूत उत्पादन उपकरण इतना सस्ता पड़ता है कि कोई दूसरा विकल्प इसके मुकाबले टिक नहीं पाता। इन दोनों के बीच में अधिकांश शुरुआती व्यावसायिक उत्पादन, नैदानिक निर्माण, पायलट प्रोजेक्ट और विशिष्ट उत्पाद आते हैं - और यहाँ निर्णय लेना श्रेणी का मामला नहीं है। यह गणितीय गणना पर आधारित है।
यह मार्गदर्शिका उन प्रोक्योरमेंट इंजीनियरों, प्रोडक्ट मैनेजरों और इंजीनियरिंग टीमों के लिए लिखी गई है जो किसी पार्ट के प्रोटोटाइप से लेकर उसके पहले बिक्री योग्य उत्पादन तक की प्रक्रिया को पूरा करते हैं। इसमें मोल्डिंग के पूर्व अनुभव की आवश्यकता नहीं है। प्रत्येक शब्द को उसके पहले उल्लेख के स्थान पर परिभाषित किया गया है: टूल (जिसे मोल्ड भी कहा जाता है) वह मशीनीकृत धातु का ब्लॉक है जिसकी कैविटी पार्ट को उसका आकार देती है; शॉट एक पूर्ण मोल्डिंग चक्र है, पिघले हुए प्लास्टिक का एक इंजेक्शन; कैविटी वह आकारित रिक्त स्थान है जो एक पार्ट का निर्माण करता है, इसलिए एक सिंगल-कैविटी टूल प्रति शॉट एक पार्ट बनाता है; गेट वह संकरा छिद्र है जिसके माध्यम से प्लास्टिक कैविटी में प्रवेश करता है; ड्राफ्ट ऊर्ध्वाधर दीवारों पर हल्का टेपर है जो पार्ट को निकलने देता है; और SPI क्लास एक पांच-स्तरीय उद्योग मानक (101 से 105) है जो टूल के अपेक्षित चक्र जीवन का वर्णन करता है।
अंत तक, आपको अपना स्वयं का वॉल्यूम बैंड निर्धारित करने, लागत, लीड टाइम, टूल लाइफ, टॉलरेंस और फिनिश के आधार पर टूलिंग मार्गों की तुलना करने, ऐसे अनुमानों के साथ ब्रेक-ईवन चलाने में सक्षम होना चाहिए जिनका आप बचाव कर सकें, टूलिंग को मंजूरी देने से पहले डीएफएम जांच पूरी करने और पहले टूल को इस तरह से डिजाइन करने में सक्षम होना चाहिए कि इसे उत्पादन में सुचारू रूप से सौंपा जा सके।
क्या "धीमा आवाज़"वास्तव में इसका अर्थ क्या है—और यह सीमा आर्थिक क्यों है?"
"कम मात्रा" कोई निश्चित संख्या नहीं है, और कोई भी आपूर्तिकर्ता जो आपको यह संख्या बताता है, वह उद्योग मानक के बजाय अपने स्वयं के सेवा मॉडल का वर्णन कर रहा है। प्रकाशित सीमाएँ भिन्न होती हैं क्योंकि वे अलग-अलग चीजों को मापती हैं।
यूके में, कम मात्रा का अर्थ आमतौर पर लगभग 50,000 इकाइयों से कम वार्षिक मात्रा होता है, उच्च मात्रा का अर्थ लगभग 250,000 से अधिक होता है, और इनके बीच की मात्रा एक विवादास्पद मध्य क्षेत्र है जहाँ दोनों ही तरीके कारगर हो सकते हैं। यह एक वार्षिक आंकड़ा है। ऑन-डिमांड मोल्डर अक्सर इसे अलग तरह से परिभाषित करते हैं, लगभग 2,000 पुर्जों की जीवनकाल मात्रा पर प्रोटोटाइपिंग को ऑन-डिमांड विनिर्माण से अलग करते हैं। यह जीवनकाल मात्रा है, और यह बताता है कि आपूर्तिकर्ता की अपनी सेवा श्रेणियों के भीतर कम पुर्जे की कीमत अधिक मोल्ड कीमत को कब उचित ठहराती है। कुछ कंपनियां अपनी कम मात्रा वाली सेवा को 100 से 10,000 पुर्जों तक की मात्रा को कवर करने वाली बताती हैं - यह एक सेवा सीमा है, बाजार की परिभाषा नहीं।
वार्षिक उत्पादन मात्रा बनाम जीवनकाल उत्पादन मात्रा, सेवा मॉडल और उपकरण सामग्री, ये सभी उत्पादन प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं। यदि कोई पुर्जा पाँच वर्षों तक प्रति वर्ष 40,000 इकाइयों का उत्पादन करता है, तो वह 200,000 इकाइयों का कार्यक्रम माना जाता है और उसके लिए उपयुक्त उपकरण तैयार किए जाने चाहिए; जबकि एक बार में लॉन्च किए गए 40,000 इकाइयों का उत्पादन 200,000 इकाइयों का कार्यक्रम नहीं माना जाता।
आपके बैंड का निर्धारण तीन कारकों से होता है:
- कुल जीवनकाल मात्रा। यह पहला ऑर्डर नहीं है - बल्कि उत्पाद के पूरे जीवनकाल में लगने वाली वास्तविक कुल लागत है, जिसमें स्पेयर पार्ट्स और वेरिएंट भी शामिल हैं।
- आवश्यक सामग्री गुणधर्म। यदि किसी पुर्जे को उत्पादन राल ग्रेड में मान्य किया जाना आवश्यक है - नियामकीय प्रस्तुति, यांत्रिक परीक्षण या ग्राहक को शिपमेंट के लिए - तो आपको वास्तविक मोल्डिंग की आवश्यकता है, न कि किसी वैकल्पिक प्रक्रिया की।
- बाजार में समय पर पहुंचने का दबाव। एक ऐसा टूल जिसे बनाने में आठ सप्ताह लगते हैं, उसे तीन सप्ताह में लॉन्च करना संभव नहीं है।
जब तीनों कारक मध्य बिंदु की ओर इशारा करते हैं — सैकड़ों से लेकर कुछ हज़ार पुर्जे, उत्पादन-योग्य थर्मोप्लास्टिक में, जिनकी कुछ ही हफ्तों में आवश्यकता होती है — तो आमतौर पर कम मात्रा में मोल्डिंग करना ही सही तरीका होता है। जब कोई भी एक कारक चरम सीमा की ओर झुकता है, तो कोई दूसरा तरीका अधिक उपयुक्त होता है।
तुलना इंजेक्शन उपकरणएल्युमीनियम, स्टील, प्रिंटेड और सिलिकॉन
नीचे दी गई तालिका में कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग के बाज़ार के विशिष्ट आंकड़े संकलित किए गए हैं। इनमें काफी भिन्नता है क्योंकि मिश्र धातु, पुर्जे की ज्यामिति, राल और रखरखाव सभी परिणाम को प्रभावित करते हैं। इसे मूल्य सूची के रूप में नहीं, बल्कि कोटेशन संबंधी बातचीत के लिए एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में मानें।
| उपकरण का प्रकार | उपकरण लागत | मोल्ड का जीवनकाल (तस्वीरें) | समय सीमा | विशिष्ट उपयोग |
| 7075 एल्यूमीनियम | $ 2,000- $ 10,000 | 1,000 - 100,000 | 1-3 सप्ताह | प्रोटोटाइप और पायलट परीक्षण |
| नरम इस्पात (S50C) | $ 3,000- $ 12,000 | 50,000 - 200,000 | 2-4 सप्ताह | कम मात्रा के साथ टेक्सचरिंग की आवश्यकता होती है |
| P20 स्टील | $ 5,000- $ 25,000 | 100,000 - 500,000 | 3-6 सप्ताह | ब्रिज टूलींग |
| H13 स्टील | $10,000–$100,000+ | 500,000-2,000,000 + | 8-16 सप्ताह | उत्पादन मात्रा |
| 3डी-मुद्रित (एसएलए) इंसर्ट | $ 50- $ 500 | 10 - 100 | 1–3 दिन | डिजाइन सत्यापन (10-50 भाग) |
| सिलिकॉन/यूरेथेन सॉफ्ट टूल | $ 500- $ 3,000 | 25 - 300 | 5-15 व्यावसायिक दिन | 10–200 ढले हुए भाग |
ऊपर दिए गए लागत, जीवनकाल और लीड-टाइम के आंकड़े धातु और मुद्रित मार्गों के लिए आमतौर पर उद्धृत उद्योग श्रेणियों को दर्शाते हैं; सॉफ्ट-टूलिंग शॉट-लाइफ लैडर रैपिड-टूलिंग अभ्यास के समान पैटर्न का अनुसरण करता है।
एल्युमीनियम के मामले में आंकड़े अलग-अलग हैं। अधिकांश मोल्डर एल्युमीनियम टूलिंग की क्षमता 10,000 शॉट या उससे कम बताते हैं, जबकि कठोर 7000-सीरीज़ एल्युमीनियम से बने मोल्ड काफी लंबे समय तक चल सकते हैं। 3D-प्रिंटेड मोल्ड की क्षमता लगभग 100 शॉट बताई जाती है, जबकि एल्युमीनियम टूलिंग कुछ मामलों में 10,000 पार्ट तक का उत्पादन कर सकती है, और अच्छी तरह से रखरखाव किए गए एल्युमीनियम मोल्ड अक्सर 10,000 शॉट से भी अधिक समय तक चलते हैं। यह अंतर कोई त्रुटि नहीं है: मिश्र धातु का ग्रेड, पार्ट की ज्यामिति, रेज़िन का तापमान और रखरखाव का तरीका, ये सभी कारक इस संख्या को प्रभावित करते हैं। अपने मोल्डर से पूछें कि उनके द्वारा बताई गई क्षमता किस मिश्र धातु और किस रखरखाव कार्यक्रम पर आधारित है।
SPI श्रेणियाँ। पाँच श्रेणियों वाली यह प्रणाली अपेक्षित चक्र जीवन का वर्णन करती है, जिसमें श्रेणी 105 (लगभग 500 चक्रों तक, नरम एल्यूमीनियम, प्रोटोटाइप) से लेकर श्रेणी 104 (100,000 चक्रों से कम, हल्के स्टील या एल्यूमीनियम की अनुमति) और श्रेणी 101 (1,000,000+ चक्र, न्यूनतम 48 Rc कठोरता वाला कठोर उपकरण स्टील) शामिल हैं। उद्धृत श्रेणी एक प्रारंभिक बिंदु है, पूर्ण विनिर्देश नहीं — इसमें स्टील ब्रांड का नाम नहीं होता है, और दो श्रेणी 102 मोल्ड में अलग-अलग स्टील का उपयोग किया जा सकता है। स्टील ग्रेड, कठोरता और फिनिश की लिखित जानकारी मांगें।
सहनशीलता। मोल्ड की मशीनिंग करते समय आमतौर पर प्रकाशित मोल्ड कैविटी सहनशीलता ±0.005 इंच होती है, साथ ही सिकुड़न दर की गणना करते समय प्रति इंच ±0.002 इंच की अतिरिक्त सहनशीलता होती है, और प्रत्येक भाग की पुनरावृति ±0.004 इंच या उससे कम होती है। ये बताई गई क्षमताएं हैं, कोई सार्वभौमिक मोल्डिंग सीमा नहीं; अंतिम निर्णय लेने से पहले अपने मोल्डर द्वारा दिए गए आंकड़ों की अपने ड्राइंग से पुष्टि कर लें।
फिनिश। एल्युमीनियम टूल्स में आमतौर पर SPI B-2 से C-3 तक की फिनिशिंग होती है, SPI A पॉलिश फिनिशिंग भी संभव है लेकिन एल्युमीनियम में यह जल्दी घिस जाती है; प्रिंटेड इंसर्ट्स के लिए 5° या उससे अधिक के ड्राफ्ट एंगल और एल्युमीनियम टूल्स की तुलना में बड़े गेट्स की आवश्यकता होती है। यदि आपका पार्ट कॉस्मेटिक है, तो फिनिश क्लास को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करें।
कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग का चयन करना, सीएनसी, 3D मुद्रण और ढलाई
पहले भाग के तीनों चरों को प्रश्नों की एक छोटी श्रृंखला के रूप में हल करें। जिस पहले प्रश्न का उत्तर चरम सीमा तक पहुँचता है, वही आमतौर पर मार्ग निर्धारित करता है।
1. जीवनकाल आयतन कितना है?
लगभग 1,000 यूनिट से कम उत्पादन में, 3D प्रिंटिंग अक्सर मोल्डिंग के किसी भी रूप की तुलना में प्रति यूनिट सस्ती होती है क्योंकि इसमें टूलिंग की कोई लागत नहीं होती है। लगभग 200 से 500 पार्ट्स के बीच, पार्ट के आकार और सामग्री के आधार पर, कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग आमतौर पर कुल लागत के मामले में 3D प्रिंटिंग से आगे निकल जाती है।
2. सामग्री कितनी सटीक होनी चाहिए?
यूरेथेन कास्टिंग एक विशिष्ट आवश्यकता को पूरा करती है: रबर जैसे या प्रकाशिक रूप से पारदर्शी पदार्थों में 25-200 पुर्जे, सिलिकॉन मोल्ड की कीमत $500-$3,000 होती है और पुर्जे 5-15 कार्यदिवसों में तैयार हो जाते हैं। इसकी सीमा पदार्थ की शुद्धता है - यूरेथेन रेजिन PA66 या POM जैसे उत्पादन थर्मोप्लास्टिक्स के लगभग समान होते हैं, लेकिन उनसे पूरी तरह मेल नहीं खाते। यदि पुर्जे को वास्तविक रेजिन में यांत्रिक, तापीय या नियामक सत्यापन से गुजरना आवश्यक है, तो कास्टिंग इसका विकल्प नहीं हो सकती।
3. सहनशीलता कितनी सख्त है?
जहां लगभग ±0.02 मिमी से कम की सटीकता की आवश्यकता होती है, वहां सीएनसी मशीनिंग अधिक सीधा और प्रभावी तरीका है। सीएनसी में टूलिंग निवेश शून्य होता है, लेकिन इसकी लागत मात्रा के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है - 100 पुर्जों की लागत एक पुर्जे की कीमत से लगभग 100 गुना अधिक होती है - इसलिए यह मुख्य रूप से एबीएस, पीसी और नायलॉन जैसी सामग्रियों के लिए 1-500 पुर्जों की श्रेणी में ही प्रतिस्पर्धा करती है।
4. कॉस्मेटिक मानक क्या लागू होता है?
ढलाई करके बनाई गई यूरेथेन शुरुआती नमूनों के लिए मास्टर पैटर्न की बहुत अच्छी नकल करती है, लेकिन सिलिकॉन के औजार बार-बार खींचने के बाद धार की तीक्ष्णता और बनावट की स्थिरता खो देते हैं; मोल्डिंग से सैकड़ों या हजारों भागों में बनावट और चमक अधिक स्थिरता से बनी रहती है।
5. कार्यक्रम का शेड्यूल क्या है?
यदि कुछ ही दिनों में पहले पुर्जों की आवश्यकता हो, तो आमतौर पर सिलिकॉन टूलिंग को प्राथमिकता दी जाती है। यदि कुछ सप्ताह का समय स्वीकार्य हो, तो मोल्डिंग का विकल्प भी उपलब्ध है।
केवल मात्रा ही क्रॉसओवर का निर्धारण नहीं करती। एक ऐसे प्रोग्राम पर विचार करें जिसमें जटिल नायलॉन पार्ट्स के 4,800 सेट की आवश्यकता है, जहाँ महत्वपूर्ण मात्रा — वह बिंदु जहाँ टूलिंग की लागत वसूल हो जाती है — केवल 130 सेट थी, जिसका अर्थ है कि कुल ऑर्डर के 5% से कम पार्ट्स मोल्ड होने पर ही टूलिंग का उपयोग उचित था। इंजेक्शन मोल्डिंग ने पार्ट की डिज़ाइन जटिलता को भी संभाला और वैकल्पिक प्रिंटिंग प्रक्रिया की तुलना में बेहतर सतह फिनिश प्रदान की। जटिलता, फिनिश और सामग्री की गुणवत्ता क्रॉसओवर को साधारण मात्रा के नियम से काफी नीचे ला सकती है।
कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग से होने वाली लागत-मुक्त प्रक्रिया जिसे आप दोबारा चला सकते हैं
इस अंतर को समझने का सबसे स्पष्ट तरीका है कि आप स्वयं गणना करें। नीचे दिए गए आंकड़े हथेली के आकार के एक छोटे से कंप्यूटर पर आधारित हैं — इसमें कोई स्लाइड नहीं है, सामान्य कॉस्मेटिक फिनिश है, एक ही रंग है, कोई ऑटोमेशन नहीं है — और ये केवल उदाहरण के तौर पर दिए गए अनुमान हैं, बाजार के आंकड़े नहीं।
गणितीय गणना: यूरेथेन कास्टिंग = $1,200 मास्टर मोल्ड प्लस सिलिकॉन टूलिंग + $55 प्रति पार्ट; इंजेक्शन मोल्डिंग = $12,000 एल्युमीनियम उत्पादन-उद्देश्य मोल्ड + $6 प्रति पार्ट। ये अनुमानित आंकड़े हैं, बाजार के आंकड़े नहीं, और इनमें माल ढुलाई, शुल्क, निरीक्षण और स्क्रैप शामिल नहीं हैं। दोनों लाइनें लगभग 250 पार्ट्स पर एक-दूसरे को काटती हैं।
- यूरेथेन कास्टिंग: मास्टर और सिलिकॉन टूलिंग के लिए 1,200 डॉलर, प्रति भाग 55 डॉलर।
- अंतः क्षेपण ढलाई: उत्पादन के लिए तैयार किए जाने वाले एल्युमीनियम के सांचे की कीमत 12,000 डॉलर है, यानी प्रति भाग 6 डॉलर।
प्रत्येक मार्ग के लिए सूत्र है उपकरण लागत प्लस मात्रा गुणा इकाई मूल्य।
| मात्रा | यूरेथेन कुल | यूरेथेन प्रभावी | मोल्डिंग कुल | प्रभावी साँचा | बेहतर फिट |
| 20 | $2,300 | $115.00/भाग | $12,120 | $606.00/भाग | urethane |
| 100 | $6,700 | $67.00/भाग | $12,600 | $126.00/भाग | urethane |
| 250 | $14,950 | $59.80/भाग | $13,500 | $54.00/भाग | क्रॉसओवर के पास |
| 1,000 | $56,200 | $56.20/भाग | $18,000 | $18.00/भाग | ढलाई |
यह क्रॉसओवर लगभग 250 पार्ट्स के आसपास स्थित है। इसके नीचे, टूलिंग बिल हावी रहता है; इसके ऊपर, प्रति पार्ट 49 डॉलर की बचत टूलिंग प्रीमियम की तुलना में तेजी से बढ़ती है।
अब एक-एक करके अपनी धारणा बदलें और बदलाव को देखें।
- औजारों की लागत अधिक। यदि मोल्ड की कीमत 12,000 डॉलर के बजाय 20,000 डॉलर है, तो 250 भागों के लिए मोल्डिंग की कुल लागत 21,500 डॉलर हो जाती है, जबकि यूरेथेन के लिए यह 14,950 डॉलर है — यह अंतर 400 भागों के बाद आता है। टूलिंग की कीमत सबसे संवेदनशील कारक है।
- कम कीमत वाला भाग। यदि मोल्डिंग की लागत 6 डॉलर प्रति पार्ट के बजाय 3 डॉलर प्रति पार्ट हो जाती है, तो क्रॉसओवर 150 पार्ट से नीचे आ जाता है, क्योंकि अब प्रत्येक पार्ट टूलिंग लागत का अधिक हिस्सा वसूल कर लेता है।
- दूसरा प्रयास। यदि मांग दोगुनी होकर 2,000 पुर्जों तक पहुंच जाती है, तो मोल्डिंग की कुल लागत 24,000 डॉलर होगी, जबकि यूरेथेन की लागत 111,200 डॉलर होगी - लेकिन ध्यान दें कि यूरेथेन के लिए उसी मास्टर से सिलिकॉन मोल्ड को फिर से बनाना भी आवश्यक होगा, क्योंकि सिलिकॉन मोल्ड से ज्यामिति और फटने के जोखिम के आधार पर केवल 15-30 पुर्जे ही प्राप्त होते हैं।
- एक दूसरा उपकरण। यदि पहला उपकरण खराब हो जाता है और दूसरे उपकरण की आवश्यकता होती है, तो तुलना करने से पहले मोल्डिंग पक्ष में उसकी पूरी लागत जोड़ दें।
एक महत्वपूर्ण चूक इस उदाहरण में शामिल नहीं है: इसमें माल ढुलाई, शुल्क, निरीक्षण और स्क्रैप शामिल नहीं हैं। ये लागतें दोनों मार्गों पर समान रूप से नहीं लगतीं — अंतरराष्ट्रीय स्तर पर भेजे जाने वाले धातु के औजार पर माल ढुलाई और शुल्क लगता है, जबकि स्थानीय स्तर पर ढाले गए पुर्जे पर ऐसा नहीं होता, और घिसे हुए सिलिकॉन मोल्ड और ट्यून किए गए एल्यूमीनियम औजार के स्क्रैप रेट भी अलग-अलग होते हैं। क्रॉसओवर को अंतिम मानने से पहले इन चारों के लिए अपने अनुमान अवश्य शामिल करें।
कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग टूल को मंजूरी देने से पहले डीएफएम द्वारा की जाने वाली जांच
डीएफएम (डिजाइन फॉर मैन्युफैक्चरिंग) वह समीक्षा है जो समस्याओं को तब पकड़ लेती है जब उन्हें ठीक करना अभी भी संभव होता है। सीएडी में दीवार की मोटाई में बदलाव करने में कोई लागत नहीं आती; मोल्ड कटने के बाद उसी बदलाव का मतलब धातु की पुनः मशीनिंग करना होता है। स्टील कटने के बाद किसी दोष को पकड़ने में टूल को पुनः काटने के साथ-साथ 1-2 सप्ताह का समय लगता है, और सीएडी में कुछ मिनटों में दीवार की मोटाई में सुधार करने से मोल्ड कटने और पुनः मशीनिंग होने के बाद प्रति यूनिट लागत में 10-30% की वृद्धि हो सकती है।
नीचे दी गई चेकलिस्ट प्रकाशित प्रोसेसिंग और डिज़ाइन दिशानिर्देशों को दर्शाती है। ये सामान्य लक्ष्य हैं, सार्वभौमिक नियम नहीं — आपकी रेज़िन, ज्यामिति और मोल्डर की प्रक्रिया अवधि के अनुसार अलग-अलग मान हो सकते हैं।
- दीवार की मोटाई। डिजाइन के अनुसार दीवारों को यथासंभव एकसमान रखें; अचानक बदलाव से धंसने के निशान और विकृति आ सकती है।
- चिकनी सतहों पर 0.5–1°, खुरदरी सतहों पर 1–2°, और सामान्य नियम के अनुसार खुरदरी सतह की गहराई के प्रत्येक 0.025 मिमी पर 0.5° का कोण होता है।
- दीवार की मोटाई आसन्न दीवार की मोटाई से 0.5-0.6 गुना होनी चाहिए; ऊंचाई रिब की मोटाई से 3 गुना से अधिक नहीं होनी चाहिए ताकि विपरीत सतह पर धंसाव से बचा जा सके।
- आंतरिक कोनों को त्रिज्या की आवश्यकता होती है; नुकीले आंतरिक कोने तनाव को केंद्रित करते हैं।
- गेट और वेंट का आकार निर्धारण। रेजिन की चिपचिपाहट और सिकुड़न दर के अनुसार आकार निर्धारित किया जाता है - यही कारण है कि टूलिंग डिजाइन के समय ही सामग्री का चयन तय हो जाता है।
- अंडरकट, थ्रेड और इंसर्ट। प्रत्येक अंडरकट के लिए साइड एक्शन, लिफ्टर या मैनुअल पिक की आवश्यकता होती है, ये सभी लागत और समय को बढ़ाते हैं।
- सतह की फिनिशिंग। टेक्सचर, पेंटिंग, पैड प्रिंटिंग और प्लेटिंग, इन सभी से स्पेसिफिकेशन में बदलाव आता है; टेक्सचर्ड सतहों को अधिक ड्राफ्ट की आवश्यकता होती है और प्लेटेड सतहों को प्लेटिंग-ग्रेड रेजिन की आवश्यकता होती है।
- विदाई के बोल। विभाजन रेखा को पार करने वाला आयाम मोल्ड संरेखण को प्रभावित करता है — आमतौर पर राल के सिकुड़ने के अतिरिक्त ±0.1 मिमी की भिन्नता होती है। महत्वपूर्ण आयामों को विभाजन रेखा से दूर रखें।
अनुमोदन से पहले महत्वपूर्ण और दिखावटी आयामों को अलग-अलग कर लें। हर उस आयाम को सूचीबद्ध करें जो कार्य या फिटिंग से संबंधित हो — जैसे मिलान सतह, स्नैप फीचर, बोर — और उसे CMM सत्यापन के लिए चिह्नित करें। केवल दिखावट से संबंधित आयामों में अधिक चौड़ाई हो सकती है। यदि किसी महत्वपूर्ण फीचर को टूल की सीधी पकड़ से अधिक कसकर फिट करने की आवश्यकता है, तो मोल्डर से पूछें कि क्या वह उस फीचर को स्टील-सुरक्षित तरीके से मिलिंग कर सकता है और टूल को सही ढंग से समायोजित कर सकता है, जो कि कई अनुभवी मोल्डर प्रदान करते हैं। T1 अनुमोदन से पहले महत्वपूर्ण आयामों की सूची को दस्तावेज़ित करें — T1 नए टूल से पहला परीक्षण शॉट होता है — ताकि प्रथम-उत्पाद निरीक्षण का दायरा अनिश्चित न होकर एक निश्चित सीमा में हो।
विस्तार की राह की योजना बनाना: उपकरण हस्तांतरण और उत्पादन की ओर बढ़ना
सबसे सस्ता उत्पादन उपकरण वह है जिसे आपको दोबारा बनाने की आवश्यकता न पड़े। यह निर्णय पहले उपकरण के डिजाइन चरण में ही लिया जाता है, न कि उत्पादन बढ़ने के समय।
मानक मोल्ड बेस पर डिज़ाइन करें। कम मात्रा वाले मोल्ड मानक DME या समकक्ष बेस पर बनाए जा सकते हैं ताकि बेस को बदले बिना एल्यूमीनियम से P20 या H13 में इंसर्ट बदले जा सकें। पार्ट की ज्यामिति और गेट की स्थिति समान रहती है, जिसका अर्थ है कि आपकी T1 स्वीकृति उत्पादन मोल्ड पर लागू हो जाती है। इस निर्णय के बिना, उत्पादन उपकरण एक नया डिज़ाइन और एक नई स्वीकृति प्रक्रिया होगी।
स्थानांतरण के लिए डिज़ाइन करें, न कि केवल पहले उपयोग के लिए। बहु-कैविटी वाले भविष्य को ध्यान में रखते हुए चार निर्णय लिए जाने चाहिए:
- गेट का स्थान। बाद में गेट को स्थानांतरित करने से फिल पैटर्न और वेल्ड-लाइन की स्थिति बदल जाती है; इसे अभी ठीक करने से मान्य भाग सुरक्षित रहता है।
- निष्कासन लेआउट। सिंगल-कैविटी टूल में काम करने वाले इजेक्टर पिन की स्थिति को मल्टी-कैविटी लेआउट पर मैप किया जाना चाहिए।
- शीतलन व्यवस्था। एक दांत के लिए उपयुक्त शीतलन प्रणाली को पूरे परिवार के लिए लागू किया जाना चाहिए।
- जो ड्राफ्ट एल्युमीनियम में आसानी से निकलता है, वह स्टील में भी आसानी से निकल जाएगा; लेकिन इसका उल्टा हमेशा सच नहीं होता।
उत्पादन मोल्ड के लिए ट्रिगर सेट करें। प्रकाशित टूल-लाइफ रेंज आपको एक उचित सीमा प्रदान करती है: एल्युमीनियम के लिए 10,000–100,000 शॉट, P20 के लिए 100,000–500,000 शॉट और H13 के लिए 500,000–2,000,000+ शॉट। एल्युमीनियम के लिए लीड टाइम 1–3 सप्ताह है, जबकि H13 के लिए 8–16 सप्ताह है। इन आंकड़ों के रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, अधिकांश ग्रेड के लिए एल्युमीनियम के लिए 10,000 शॉट या उससे कम, P20 के लिए 50,000–100,000 शॉट और H13 के लिए 500,000–1,000,000 शॉट की आवश्यकता होती है। आपको दी गई रेंज के निचले सिरे के अनुसार योजना बनाएं।
बीच के विकल्प के लिए, एक उपयोगी नियम यह है: स्थिर मांग के साथ प्रति वर्ष लगभग 100,000 इकाइयों से कम उत्पादन के मामले में, एकल-कैविटी P20 टूल आमतौर पर कुल लागत के लिहाज से बेहतर होता है; लगभग 100,000 और 250,000 इकाइयों के बीच उत्पादन के मामले में, दो या चार-कैविटी वाला कठोर टूल समय के साथ लागत वसूल करना शुरू कर देता है।
एक और महत्वपूर्ण गणितीय गणना ध्यान में रखने योग्य है: बाद में दूसरा उपकरण चालू करना अक्सर एक ऐसे उपकरण की तुलना में सस्ता पड़ता है जो उत्पादन के दौरान कम उपयोग में पड़ा रहता है। 2,000 पुर्जों के उत्पादन में 50,000 डॉलर का स्टील उपकरण प्रति पुर्जे 25 डॉलर का मूल्यह्रास जोड़ता है; 10,000 डॉलर का एल्यूमीनियम उपकरण 5 डॉलर का मूल्यह्रास जोड़ता है। यदि स्टील उपकरण लगभग बारह महीनों के भीतर अपनी लागत वसूल नहीं कर पाता है, तो कम मात्रा में उत्पादन वाले उपकरण का उपयोग जारी रखना ही तर्कसंगत विकल्प है।
ब्रिज प्रोडक्शन और स्मॉल-बैच इन्वेंटरी रणनीति
ब्रिज प्रोडक्शन का मतलब है, प्रोडक्शन मोल्ड बनने के दौरान एक अंतरिम टूल पर प्रोडक्शन रेज़िन में बिक्री योग्य पुर्जों को ढालना। यह एक लॉन्च रणनीति है, कोई समझौता नहीं: अंतरिम टूल यह पुष्टि करता है कि पुर्जा वास्तव में ढाला जा सकता है, और यह हजारों या दसियों हजार पुर्जों का उत्पादन कर सकता है, जबकि "आधिकारिक" टूल अभी भी वर्कशॉप में है।
इन्वेंट्री का लाभ वास्तव में स्पष्ट है। उत्पादन उपकरण की लागत को पूरा करने के लिए बड़ी न्यूनतम ऑर्डर राशि देने के बजाय, आप मांग के अनुसार छोटे बैचों में उत्पादन करते हैं, बाजार की प्रतिक्रिया का आकलन करते हैं और बड़े पैमाने पर उपकरण बनाने से पहले आवश्यक समायोजन करते हैं। यदि बाजार में किसी बदलाव की आवश्यकता होती है, तो आप उसे कर सकते हैं और स्टील उपकरण के निर्माण की प्रतीक्षा करने के बजाय कुछ ही दिनों में बाजार में वापस आ सकते हैं।
कार्यप्रणाली ही अर्थव्यवस्था को आकार देती है:
- मोल्ड का भंडारण। सामान्य ऑन-डिमांड स्टोरेज शर्तों के तहत प्रोटोटाइपिंग मोल्ड्स को लगभग 18 महीने तक निष्क्रिय रहने की स्थिति में और कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग टूल्स को 3 साल तक सुरक्षित रखा जा सकता है। यदि आप टूल को रुक-रुक कर चलाने की योजना बना रहे हैं तो स्टोरेज शर्तें महत्वपूर्ण हैं।
- सेटअप शुल्क। प्रत्येक बैच के लिए सेटअप शुल्क लागू होता है। एक ऐसा उपकरण जो प्रति भाग सस्ता हो लेकिन सेटअप में महंगा हो, बार-बार छोटे बैचों के लिए नुकसानदायक होता है।
- किफायती बैच आकार। सही बैच वह है जिसमें प्रति भाग की कीमत और उसके बाद लगने वाला सेटअप शुल्क आपके लक्षित लागत से कम हो - न कि वह सबसे छोटा बैच जिसे आप ऑर्डर कर सकते हैं।
मांग अनिश्चित होने पर, डिज़ाइन में बार-बार बदलाव होने की संभावना होने पर, क्षेत्रीय वेरिएंट की आवश्यकता होने पर जिनकी बिक्री कम होती है, या लंबे समय तक चलने वाले पुराने स्पेयर पार्ट्स का स्टॉक होने पर, बार-बार छोटे बैचों में उत्पादन करना एक बार में बड़े पैमाने पर उत्पादन करने से बेहतर होता है। लेकिन स्थिर और ज्ञात मांग होने पर, बार-बार छोटे बैचों में उत्पादन करना एक बार में बड़े पैमाने पर उत्पादन करने से बेहतर नहीं होता, क्योंकि प्रति पार्ट कीमत अधिक होती है और हर बैच के साथ सेटअप शुल्क दोहराया जाता है। यह निर्णय पहले पूर्वानुमान पर और फिर मूल्य निर्धारण पर आधारित होता है।
का निष्कर्ष कम मात्रा इंजेक्शन मोल्डिंग और अगला कदम
यह क्रम इतना छोटा है कि इसे याद रखा जा सकता है:
- अपनी वॉल्यूम रेंज को किफायती तरीके से परिभाषित करें। आपूर्तिकर्ता द्वारा "कम" की परिभाषा के बजाय, जीवनकाल की मात्रा, सामग्री की गुणवत्ता और समय-सारणी का उपयोग करें।
- टूलिंग के विभिन्न विकल्पों की तुलना जीवनकाल, सहनशीलता और कीमत के आधार पर करें। एक सस्ता उपकरण जो आपके कार्यक्रम के समाप्त होने से पहले ही खराब हो जाता है, वह सस्ता नहीं होता।
- अपनी मान्यताओं के आधार पर ब्रेक-ईवन की गणना करें। औजारों की लागत और मात्रा को इकाई मूल्य से गुणा करने पर प्राप्त राशि में माल ढुलाई, शुल्क, निरीक्षण और स्क्रैप को जोड़ा जाता है।
- टूलिंग को मंजूरी देने से पहले डीएफएम को पूरा करें। महत्वपूर्ण आयामों की सूची को दस्तावेज़ में दर्ज करें ताकि प्रथम-आविष्कार निरीक्षण का दायरा निर्धारित हो सके।
- स्थानांतरण के लिए पहला उपकरण डिजाइन करें। मानक मोल्ड बेस, निश्चित गेट स्थान, इजेक्शन और कूलिंग जो स्केल के अनुरूप हैं।
कम और अधिक मात्रा के बीच की सीमा मूल्यह्रास और सामग्री की गुणवत्ता से निर्धारित होती है, न कि किसी प्रकाशित संख्या से। PA66-GF30 में 2,000 पुर्जों वाले प्रोग्राम के लिए एक उपकरण की आवश्यकता हो सकती है; जबकि कॉस्मेटिक ABS पुर्जे में 50,000 पुर्जों वाले प्रोग्राम के लिए इसकी आवश्यकता नहीं हो सकती है।
किसी सामान्य श्रेणी के बजाय अपने प्रोग्राम के अनुरूप टूलिंग अनुशंसा प्राप्त करने के लिए, कोटेशन का अनुरोध करने से पहले चार जानकारी एकत्र करें: जीवनकाल मात्रा (स्पेयर पार्ट्स और वेरिएंट सहित), सामग्री ग्रेड, टॉलरेंस श्रेणी और लक्षित तिथि। इन चार जानकारियों से मोल्डर आपको बता सकता है कि कौन सी टूल सामग्री, कौन सा SPI वर्ग और कौन सी कैविटी संख्या वास्तव में उपयुक्त है — और क्या मोल्डिंग करना सही विकल्प है।
अपने कम मात्रा वाले इंजेक्शन मोल्डिंग प्रोजेक्ट के लिए नोबल को चुनें।
ऊपर बताई गई गणना तभी कारगर साबित होती है जब उपकरण बनाने वाली कंपनी आपके द्वारा निर्दिष्ट सहनशीलता, समय-सीमा और फिनिशिंग मानकों को पूरा कर सके। यहीं पर नोबल की भूमिका आती है।
नोबल चीन में एक अग्रणी मशीनिंग और विनिर्माण भागीदार है - यह एक चीन-ब्रिटिश संयुक्त उद्यम है जिसे सरकार द्वारा राष्ट्रीय उच्च-तकनीकी उद्यम के रूप में मान्यता प्राप्त है और इसे कस्टम पार्ट्स उत्पादन में दस वर्षों से अधिक का अनुभव है। हमारी इंजीनियरिंग और गुणवत्ता टीमें आपके कम मात्रा वाले इंजेक्शन मोल्डिंग प्रोजेक्ट को प्रोटोटाइप से लेकर पायलट बिल्ड और फिर दोहराव योग्य बैच उत्पादन तक ले जाती हैं, जिससे आपको कई उपठेकेदारों के बजाय एक ही विश्वसनीय भागीदार मिलता है।
इसका आपके प्रोग्राम पर क्या असर पड़ेगा:
- प्रमाणित गुणवत्ता प्रणाली। NOBLE के पास ISO 9001:2015 और ISO 13485:2016 प्रमाणन है, इसलिए चिकित्सा, ऑटोमोटिव और औद्योगिक खरीदार हमें अपने आपूर्तिकर्ता अनुमोदन प्रक्रिया में विश्वास के साथ शामिल कर सकते हैं।
- केवल मोल्डिंग ही नहीं, बल्कि संपूर्ण सेवा। हम डिजाइन सपोर्ट, टूलिंग, सैंपलिंग, पार्ट्स मशीनिंग, फिनिशिंग और फाइनल असेंबली - ड्राइंग से लेकर पैक किए गए, शिपिंग योग्य उत्पाद तक की पूरी श्रृंखला को कवर करते हैं।
- प्रक्रिया में गति अंतर्निहित है। व्यापक सीएनसी प्रोग्रामिंग और अनुभवी इंजीनियरों की मदद से हम कई पुर्जों को 7-10 दिनों के भीतर तैयार कर लेते हैं, और हमारी टीम अनुरोध प्रस्ताव (आरएफक्यू) प्राप्त होने के 24 घंटों के भीतर एक पेशेवर कोटेशन भेजती है जिसमें आवश्यक जानकारी शामिल होती है।
- आप निरीक्षण का ऑडिट कर सकते हैं। निरीक्षण उपकरणों का एक पूरा सेट और एक समग्र गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली यह सुनिश्चित करती है कि प्रोटोटाइप और उत्पादन घटक आपके ड्राइंग में निर्धारित सटीकता के भीतर हों।
यदि आप कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग का विकल्प चुन रहे हैं और वास्तविक उत्पादन योजना के आधार पर टूलिंग, टॉलरेंस और ब्रेक-ईवन अनुमानों की जाँच करवाना चाहते हैं, तो अपनी कुल उत्पादन मात्रा, सामग्री ग्रेड, टॉलरेंस बैंड और लक्षित तिथि भेजें। नोबल आपको बताएगा कि कौन सी टूल सामग्री, कौन सा SPI वर्ग और कौन सी कैविटी संख्या आपके कार्यक्रम के लिए उपयुक्त है।
FAQ के अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न कम मात्रा इंजेक्शन मोल्डिंग
कम मात्रा में इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए न्यूनतम ऑर्डर मात्रा क्या है?
यह आपूर्तिकर्ता के सेवा मॉडल पर निर्भर करता है, प्रक्रिया पर नहीं। कुछ ऑन-डिमांड मोल्डर न्यूनतम ऑर्डर मात्रा की कोई शर्त नहीं रखते। प्रत्येक आपूर्तिकर्ता से कोटेशन में न्यूनतम ऑर्डर मात्रा और अतिरिक्त शुल्क बताने के लिए कहें।
क्या मैं प्रोटोटाइपिंग और उत्पादन के लिए एक ही सांचे का उपयोग कर सकता हूँ?
जी हां, अगर मोल्ड बेस शुरू से ही इसके लिए डिज़ाइन किया गया हो। स्टैंडर्ड डीएमई या समकक्ष बेस पर बने कम मात्रा वाले मोल्ड में बेस बदले बिना एल्युमीनियम से पी20 या एच13 इंसर्ट को बदला जा सकता है, और क्योंकि पार्ट की ज्यामिति और गेट की स्थिति एक जैसी रहती है, इसलिए टी1 अप्रूवल प्रोडक्शन मोल्ड पर लागू हो जाता है। अगर पहला टूल इस तरह से डिज़ाइन नहीं किया गया था, तो नए अप्रूवल चक्र की उम्मीद करें।
कम मात्रा वाले सांचे की जीवन अवधि कितनी होती है?
प्रकाशित सीमाएँ सामग्री के अनुसार भिन्न होती हैं। एल्युमीनियम आमतौर पर अधिकांश ग्रेड में 10,000 शॉट या उससे कम झेल सकता है, जबकि कठोर 7000-सीरीज़ एल्युमीनियम काफी लंबे समय तक चलता है; 7075 एल्युमीनियम के लिए आमतौर पर 1,000 से 100,000 शॉट और नरम स्टील (S50C) के लिए 50,000 से 200,000 शॉट तक की सीमाएँ बताई जाती हैं। वास्तविक जीवनकाल रेज़िन, पार्ट की ज्यामिति और रखरखाव पर निर्भर करता है। बताई गई सीमा के निचले सिरे को ध्यान में रखते हुए योजना बनाएँ।
यदि मेरे पार्ट को ±0.02 मिमी से भी कम टॉलरेंस की आवश्यकता हो तो क्या होगा?
उस टॉलरेंस पर सीएनसी मशीनिंग अधिक सीधा तरीका है। यदि अंततः पार्ट को मोल्ड करना ही है, तो यह पूछें कि क्या महत्वपूर्ण फीचर को स्टील-सेफ तरीके से मिलिंग किया जा सकता है और टूल को टॉलरेंस को सटीक रूप से सेट करने के लिए तैयार किया जा सकता है, जो कि अधिकांश मोल्डर्स द्वारा बताए गए सामान्य ±0.005 इंच कैविटी टॉलरेंस के अतिरिक्त है। मोल्ड किए गए पार्ट्स की पोस्ट-मशीनिंग एक अन्य विकल्प है, लेकिन प्रति पार्ट अतिरिक्त लागत आती है।
क्या कम मात्रा में मोल्डिंग करने पर प्रति पार्ट लागत अधिक मात्रा में मोल्डिंग करने की तुलना में अधिक होती है?
जी हां। कम मात्रा में उत्पादन करने वाला उपकरण आमतौर पर सिंगल-कैविटी वाला होता है, इसलिए प्रत्येक शॉट में दो, चार या अधिक के बजाय एक ही पार्ट बनता है; सेटअप शुल्क प्रत्येक रन के साथ लगता है; और उपकरण आमतौर पर हॉट रनर के बिना चलता है। इन तीनों कारणों से प्रति पार्ट कीमत बढ़ जाती है। कम मात्रा में उत्पादन करने पर कुल लागत फिर भी कम हो सकती है, क्योंकि उपकरण का खर्च एक मजबूत उत्पादन उपकरण के खर्च का एक छोटा सा हिस्सा होता है - यही ऊपर दिए गए ब्रेक-ईवन गणना का मूल उद्देश्य है।
