Lo stampaggio a iniezione a basso volume occupa una posizione intermedia un po' scomoda nell'approvvigionamento di componenti in plastica. Al di sotto di poche centinaia di pezzi, la stampa 3D di solito risulta vincente perché non comporta costi di attrezzaggio. Al di sopra di qualche centinaio di migliaia, un'attrezzatura di produzione collaudata si ammortizza a un costo talmente basso che nessun'altra soluzione è competitiva. Nel mezzo si collocano la maggior parte delle prime produzioni commerciali, le commesse cliniche, i programmi pilota e i prodotti di nicchia: in questi casi, la decisione non è una questione di categoria, ma di pura aritmetica.
Questa guida è pensata per ingegneri degli acquisti, product manager e team di ingegneri che seguono lo sviluppo di un componente, dal prototipo alla sua prima produzione vendibile. Non si presuppone alcuna esperienza pregressa nel campo dello stampaggio. Ogni termine viene definito alla sua prima comparsa: uno stampo (detto anche utensile) è il blocco di metallo lavorato la cui cavità conferisce forma al componente; un'iniezione è un ciclo di stampaggio completo, ovvero un'iniezione di plastica fusa; una cavità è lo spazio vuoto sagomato che forma un componente, quindi uno stampo a cavità singola produce un componente per ogni iniezione; un canale di iniezione è la stretta apertura attraverso cui la plastica entra nella cavità; lo sformo è la leggera rastrematura delle pareti verticali che permette al componente di staccarsi; e una classe SPI è una convenzione industriale a cinque livelli (da 101 a 105) che descrive la durata prevista di uno stampo.
Al termine, dovreste essere in grado di definire la vostra fascia di volume, confrontare le diverse opzioni di attrezzaggio in termini di costi, tempi di consegna, durata degli utensili, tolleranze e finitura, calcolare il punto di pareggio con ipotesi difendibili, completare i controlli DFM prima di approvare l'attrezzaggio e progettare il primo utensile in modo che il passaggio alla produzione avvenga senza intoppi.
Che cosa "Volume basso” Significa realmente — e perché il confine è economico
Il termine "basso volume" non rappresenta un valore fisso, e qualsiasi fornitore che ve ne fornisca uno sta descrivendo il proprio modello di servizio, non uno standard di settore. Gli intervalli pubblicati differiscono perché misurano aspetti diversi.
Nel Regno Unito, per "basso volume" si intendono generalmente quantità annue inferiori a circa 50,000 unità, per "alto volume" superiori a circa 250,000, e tutto ciò che sta nel mezzo rappresenta una zona intermedia controversa in cui entrambi gli approcci possono funzionare. Si tratta di una cifra annua. Gli stampatori su richiesta spesso tracciano la linea di demarcazione in modo diverso, separando la prototipazione dalla produzione su richiesta a volumi totali di circa 2,000 pezzi. Si tratta di una cifra totale, che descrive quando un prezzo inferiore del pezzo giustifica un prezzo dello stampo più elevato all'interno dei livelli di servizio del fornitore. Alcune aziende descrivono il loro servizio per basso volume come comprendente quantità superiori a 100 e fino a 10,000 pezzi: un intervallo di servizio, non una definizione di mercato.
Il volume di produzione annuale rispetto al volume totale, il modello di servizio e il materiale degli utensili influenzano tutti la linea di produzione. Un componente prodotto 40,000 unità all'anno per cinque anni fa parte di un programma da 200,000 unità e dovrebbe essere progettato di conseguenza; lo stesso vale per un lotto di lancio unico di 40,000 unità.
Tre variabili determinano la tua band:
- Volume totale nel corso della sua vita utile. Non il primo ordine: il totale realistico per l'intero ciclo di vita del prodotto, inclusi pezzi di ricambio e varianti.
- Proprietà del materiale richieste. Se il componente deve essere validato nella resina di produzione — per la presentazione alle autorità di controllo, per i test meccanici o per la spedizione al cliente — è necessario un vero e proprio stampaggio, non un processo sostitutivo.
- Pressione dovuta al time-to-market. Uno strumento che richiede otto settimane per essere sviluppato non è un'opzione per un lancio in tre settimane.
Quando tutti e tre i parametri indicano una situazione intermedia – da centinaia a poche migliaia di pezzi, in termoplastica di qualità industriale, necessari in poche settimane – lo stampaggio a basso volume è solitamente la soluzione migliore. Quando uno qualsiasi di questi parametri tende a un estremo, un altro processo risulta più adatto.
Confronto Utensili per iniezioneAlluminio, acciaio, stampa e silicone
La tabella seguente riassume i dati tipici del mercato dello stampaggio a iniezione per piccoli volumi. Gli intervalli sono ampi perché la lega, la geometria del pezzo, la resina e la manutenzione influenzano il risultato finale. Consideratela come un punto di partenza per una richiesta di preventivo, non come un listino prezzi.
| Tipo di strumento | Costo dello strumento | Durata della muffa (foto) | Tempi di consegna | Utilizzo tipico |
| alluminio 7075 | $ 2,000- $ 10,000 | 1,000-100,000 | 1-3 settimane | Prototipo e prove pilota |
| Acciaio dolce (S50C) | $ 3,000- $ 12,000 | 50,000-200,000 | 2-4 settimane | Basso volume con necessità di texturizzazione |
| Acciaio P20 | $ 5,000- $ 25,000 | 100,000-500,000 | 3-6 settimane | Utensili per ponti |
| Acciaio H13 | $ 10,000– $ 100,000+ | 500,000-2,000,000 + | 8-16 settimane | Volumi di produzione |
| Inserto stampato in 3D (SLA) | $ 50- $ 500 | 10-100 | 1-3 giorni | Validazione del progetto (10-50 componenti) |
| Utensile morbido in silicone/uretano | $ 500- $ 3,000 | 25-300 | 5-15 giorni lavorativi | 10–200 pezzi fusi |
I dati relativi a costi, durata e tempi di consegna sopra riportati riflettono gli intervalli comunemente citati nel settore per i processi di stampaggio su metallo e su carta; la scala di durata dei cicli di stampaggio con utensili morbidi segue lo stesso schema della produzione con utensili rapidi.
È qui che emergono le differenze per quanto riguarda l'alluminio. La maggior parte degli stampatori indica per gli stampi in alluminio una durata massima di 10,000 cicli di stampaggio, mentre gli stampi realizzati in alluminio più duro della serie 7000 possono durare significativamente di più. Gli stampi stampati in 3D hanno spesso una durata di circa 100 cicli di stampaggio, a fronte di stampi in alluminio che in alcuni casi possono supportare cicli di 10,000 pezzi, e gli stampi in alluminio ben mantenuti spesso superano i 10,000 cicli di stampaggio. Questa discrepanza non è dovuta a un errore: la lega, la geometria del pezzo, la temperatura della resina e il regime di manutenzione influenzano tutti la durata stimata. Chiedete al vostro stampatore quale lega e quale programma di manutenzione sono alla base della durata indicata.
Classi SPI. La convenzione a cinque classi descrive la durata prevista del ciclo, dalla Classe 105 (fino a circa 500 cicli, alluminio morbido, prototipo) alla Classe 104 (meno di 100,000 cicli, acciaio dolce o alluminio consentiti) fino alla Classe 101 (oltre 1,000,000 di cicli, acciaio per utensili temprato con durezza minima di 48 Rc). La classe indicata è un punto di partenza, non una specifica completa: non specifica la marca dell'acciaio e due stampi di Classe 102 possono utilizzare acciai diversi. Richiedere per iscritto il grado dell'acciaio, la durezza e la finitura.
Tolleranza. Le tolleranze tipiche pubblicate per le cavità dello stampo sono di ±0.005 pollici durante la lavorazione dello stampo, più un ulteriore ±0.002 pollici per pollice nel calcolo del tasso di ritiro, con una ripetibilità tra i pezzi di ±0.004 pollici o inferiore. Queste sono capacità dichiarate, non un limite universale di stampaggio; verificare i dati del proprio stampatore con il disegno prima di procedere.
Finitura. Gli utensili in alluminio in genere hanno finiture da SPI B-2 a C-3, con finiture lucidate SPI A possibili ma che si usurano più rapidamente nell'alluminio; gli inserti stampati richiedono angoli di sformo di 5° o superiori e canali di iniezione più grandi rispetto agli utensili in alluminio. Se il pezzo è di natura estetica, specificare esplicitamente la classe di finitura.
Scelta tra stampaggio a iniezione a basso volume, CNC, Stampa 3D and Casting
Esegui le tre variabili della prima sezione come una breve sequenza di domande. La prima che produce una risposta estrema di solito risolve il problema.
1. Qual è il volume totale nel corso della vita utile dell'attività?
Al di sotto di circa 1,000 unità, la stampa 3D è spesso più economica per unità rispetto a qualsiasi forma di stampaggio, poiché non vi sono costi di attrezzaggio. Tra le 200 e le 500 unità circa, lo stampaggio a iniezione per piccoli volumi in genere supera la stampa 3D in termini di costo totale, a seconda delle dimensioni del pezzo e del materiale.
2. Quanto deve essere preciso il materiale?
La fusione in uretano occupa una nicchia specifica: da 25 a 200 pezzi in materiali simili alla gomma o otticamente trasparenti, con stampi in silicone che costano dai 500 ai 3,000 dollari e pezzi pronti in 5-15 giorni lavorativi. Il suo limite è la fedeltà del materiale: le resine uretaniche approssimano, ma non eguagliano, i termoplastici di produzione come il PA66 o il POM. Se il pezzo deve superare le validazioni meccaniche, termiche o normative nella resina reale, la fusione non può sostituirla.
3. Quanto è ristretta la tolleranza?
Quando è richiesta una tolleranza inferiore a circa ±0.02 mm, la lavorazione CNC è la soluzione più diretta. La lavorazione CNC non richiede investimenti in attrezzature, ma il suo costo aumenta linearmente con la quantità (100 pezzi costano circa 100 volte il prezzo del singolo pezzo), quindi risulta competitiva principalmente nella fascia di produzione da 1 a 500 pezzi per materiali come ABS, PC e nylon.
4. Quale standard cosmetico si applica?
La colata di uretano riproduce molto bene un modello master per i primi prototipi, ma gli stampi in silicone perdono nitidezza dei bordi e uniformità della texture dopo ripetute estrusioni; lo stampaggio, invece, mantiene texture e lucentezza in modo più uniforme su centinaia o migliaia di pezzi.
5. Qual è il programma?
Se i primi pezzi devono essere realizzati in pochi giorni, la realizzazione di stampi in silicone è solitamente la soluzione migliore. Se invece sono accettabili tempi di consegna di diverse settimane, si può optare per lo stampaggio a iniezione.
Il solo volume non è sufficiente a determinare il punto di svolta. Si consideri un programma che richiede 4,800 set di componenti complessi in nylon, dove la quantità critica – il punto in cui lo stampo si ripaga da solo – è di soli 130 set, il che significa che lo stampo è giustificato quando è stato stampato meno del 5% dell'ordine totale. Lo stampaggio a iniezione ha inoltre gestito la complessità del design del componente e ha fornito una finitura superficiale migliore rispetto al processo di stampa alternativo. Complessità, finitura e fedeltà del materiale possono far sì che il punto di svolta si discosti notevolmente da una semplice regola basata sul volume.
Un punto di pareggio per lo stampaggio a iniezione a basso volume che puoi ripetere
Il modo più chiaro per comprendere il punto di incontro è fare i calcoli da soli. Le cifre riportate di seguito si riferiscono a un involucro delle dimensioni di un palmo (senza diapositive, con finiture estetiche moderate, un solo colore e nessuna automazione) e sono ipotesi illustrative, non dati di mercato.
I calcoli: fusione in uretano = 1,200 $ per lo stampo principale più lo stampo in silicone + 55 $/pezzo; stampaggio a iniezione = 12,000 $ per lo stampo in alluminio destinato alla produzione + 6 $/pezzo. Si tratta di ipotesi, non di dati di mercato, ed escludono trasporto, dazi doganali, ispezione e scarti. Le due linee si incrociano in corrispondenza di circa 250 pezzi.
- Fusione in uretano: 1,200 dollari per il modello principale più gli stampi in silicone, 55 dollari per ogni pezzo.
- Stampaggio a iniezione: 12,000 dollari per uno stampo in alluminio destinato alla produzione, 6 dollari a pezzo.
La formula per ogni percorso è: costo degli utensili più quantità moltiplicato per prezzo unitario.
| Quantità | Uretano totale | Uretano efficace | Stampaggio totale | Stampaggio efficace | Vestibilità migliore |
| 20 | $2,300 | $ 115.00/parte | $12,120 | $ 606.00/parte | Uretano |
| 100 | $6,700 | $ 67.00/parte | $12,600 | $ 126.00/parte | Uretano |
| 250 | $14,950 | $ 59.80/parte | $13,500 | $ 54.00/parte | Vicino all'incrocio |
| 1,000 | $56,200 | $ 56.20/parte | $18,000 | $ 18.00/parte | modanatura |
Il punto di svolta si colloca intorno ai 250 pezzi. Al di sotto di tale soglia, il costo degli stampi è la voce di spesa più rilevante; al di sopra, il risparmio di 49 dollari per pezzo si moltiplica più rapidamente del sovrapprezzo degli stampi.
Ora modificate un'ipotesi alla volta e osservate il movimento del punto di incrocio.
- Maggiori costi di attrezzatura. Se il preventivo per lo stampo è di 20,000 dollari anziché 12,000, il costo totale dello stampaggio per 250 pezzi sale a 21,500 dollari contro i 14,950 dollari del poliuretano: il punto di svolta si sposta oltre i 400 pezzi. Il prezzo degli stampi è il fattore di input più critico.
- Prezzo del ricambio inferiore. Se il costo di stampaggio è di 3 dollari a pezzo anziché 6, il punto di svolta si sposta al di sotto dei 150 pezzi, perché ogni pezzo ora recupera una quota maggiore del costo di stampaggio.
- Una seconda corsa. Se la domanda raddoppia a 2,000 pezzi, il costo totale dello stampaggio è di 24,000 dollari contro i 111,200 dollari del poliuretano; tuttavia, si noti che il poliuretano richiederebbe anche la rielaborazione degli stampi in silicone a partire dallo stesso master, poiché uno stampo in silicone produce solo dai 15 ai 30 pezzi circa, a seconda della geometria e del rischio di rottura.
- Un secondo strumento. Se il primo stampo si usura e se ne deve realizzare un secondo, prima di confrontare i costi, aggiungi il suo costo totale alla voce "stampaggio".
Un'omissione è importante: questo esempio esclude trasporto, dazi doganali, ispezione e scarti. Tali costi non gravano in egual misura su entrambe le rotte: uno stampo metallico spedito a livello internazionale comporta costi di trasporto e dazi doganali che un pezzo fuso localmente potrebbe non avere, e le tariffe di scarto differiscono tra uno stampo in silicone usurato e uno stampo in alluminio ottimizzato. Includete le vostre stime per tutti e quattro i costi prima di considerare il risultato finale.
Verifiche DFM prima dell'approvazione di uno stampo a iniezione per piccoli volumi
La DFM (Design for Manufacturing, progettazione per la produzione) è la revisione che individua i problemi quando sono ancora risolvibili gratuitamente. Una modifica dello spessore della parete in CAD non costa nulla; la stessa modifica dopo il taglio dello stampo comporta una rilavorazione del metallo. Individuare un difetto dopo il taglio dell'acciaio costa la rilavorazione dell'utensile e 1-2 settimane di ritardo nella pianificazione, e una correzione dello spessore della parete che richiede pochi minuti in CAD può aumentare il costo unitario del 10-30% una volta che lo stampo è già stato tagliato e rilavorato.
La checklist riportata di seguito riflette le linee guida pubblicate in materia di processi e progettazione. Questi sono valori target comuni, non regole universali: la resina, la geometria e la finestra di processo dello stampatore potrebbero giustificare valori diversi.
- Spessore della parete. Cercate di mantenere le pareti il più uniformi possibile, compatibilmente con il progetto; le transizioni brusche causano cedimenti e deformazioni.
- 0.5–1° su superfici lisce, 1–2° su superfici ruvide, con 0.5° ogni 0.025 mm di profondità della ruvidità come regola generale.
- Spessore pari a 0.5–0.6 volte lo spessore della parete adiacente; altezza non superiore a 3 volte lo spessore della nervatura per evitare cedimenti sulla faccia opposta.
- Gli angoli interni necessitano di un raggio di curvatura; gli angoli interni acuti concentrano le sollecitazioni.
- Dimensionamento di cancelli e prese d'aria. Le dimensioni sono determinate dalla viscosità e dal tasso di ritiro della resina: ecco perché la scelta del materiale viene definita già in fase di progettazione dello stampo.
- Sottosquadri, filettature e inserti. Ogni sottosquadro richiede un'azione laterale, un sollevatore o un punteruolo manuale, tutti elementi che aumentano i costi e i tempi di realizzazione.
- Finitura superficiale. La texture, la pittura, la tampografia e la placcatura modificano ciascuna le specifiche; le superfici texturizzate richiedono una maggiore inclinazione, mentre le superfici placcate necessitano di una resina di qualità adatta alla placcatura.
- Linea di separazione. Una dimensione che attraversa la linea di separazione eredita l'allineamento dello stampo, in genere una variabilità aggiuntiva di ±0.1 mm oltre al ritiro della resina. Mantenere le dimensioni critiche lontane dalla linea di separazione.
Distinguete le dimensioni critiche da quelle estetiche prima di approvare. Elencate ogni dimensione che ha una funzione o un accoppiamento (una superficie di accoppiamento, un elemento a scatto, un foro) e contrassegnatela per la verifica tramite CMM. Le dimensioni puramente estetiche possono tollerare tolleranze più ampie. Qualora una caratteristica critica debba essere realizzata con una precisione superiore a quella consentita dallo stampo, chiedete al produttore se è in grado di fresare tale caratteristica in modo sicuro per l'acciaio e di rifinire lo stampo per ottenere la precisione desiderata; questa è una capacità offerta da molti produttori esperti. Documentate l'elenco delle dimensioni critiche prima dell'approvazione T1 (T1 corrisponde alla prima prova di stampaggio con il nuovo stampo), in modo che l'ispezione del primo articolo abbia un ambito definito e non illimitato.
Pianificazione del percorso di scalabilità: trasferimento degli strumenti e passaggio alla produzione
Lo strumento di produzione più economico è quello che non si deve mai costruire due volte. Questo risultato si decide in fase di progettazione del primo strumento, non nel momento in cui i volumi aumentano.
Progettazione su una base di stampo standard. Gli stampi per piccoli volumi possono essere realizzati su basi DME standard o equivalenti, in modo che gli inserti possano essere sostituiti da alluminio a P20 o H13 senza cambiare la base. La geometria del pezzo e la posizione del punto di iniezione rimangono identiche, il che significa che l'approvazione T1 viene trasferita allo stampo di produzione. Senza tale decisione, lo stampo di produzione rappresenta un nuovo progetto e un nuovo ciclo di approvazione.
Progettare pensando al trasferimento, non solo alla prima applicazione. Quattro decisioni dovrebbero essere prese tenendo conto del futuro delle scopie multicavità:
- Posizione del cancello. Spostare un punto di iniezione in un secondo momento modifica i modelli di riempimento e le posizioni delle linee di saldatura; fissarlo ora preserva il pezzo validato.
- Schema di espulsione. Le posizioni dei perni di espulsione che funzionano in uno stampo a cavità singola devono essere mappate sul layout a cavità multiple.
- Posizionamento del sistema di raffreddamento. Un sistema di raffreddamento adatto a una singola cavità dovrebbe essere scalabile per tutta la famiglia.
- Una struttura che si disintegra facilmente nell'alluminio si disintegra altrettanto bene nell'acciaio; il contrario non è sempre vero.
Imposta il trigger per uno stampo di produzione. Gli intervalli di durata degli utensili pubblicati ti forniscono una soglia di sicurezza: alluminio da 10,000 a 100,000 cicli, P20 da 100,000 a 500,000, H13 da 500,000 a oltre 2,000,000. I tempi di consegna sono di 1-3 settimane per l'alluminio contro 8-16 settimane per l'H13. Stime prudenti di questi dati indicano che l'alluminio ha una durata di 10,000 cicli o meno per la maggior parte delle leghe, il P20 da 50,000 a 100,000 cicli e l'H13 da 500,000 a 1,000,000. Pianifica considerando il limite inferiore dell'intervallo che ti è stato indicato.
Per una fascia intermedia, una regola empirica utile è la seguente: al di sotto di circa 100,000 unità all'anno con una domanda costante, uno strumento a cavità singola in acciaio P20 risulta generalmente più conveniente in termini di costo totale; tra circa 100,000 e 250,000 unità, uno strumento temprato a due o quattro cavità inizia a ripagarsi nel tempo.
Un altro aspetto aritmetico da tenere presente è che commissionare un secondo stampo in un secondo momento è spesso più economico rispetto a uno stampo per la produzione in serie che rimane inutilizzato. Uno stampo in acciaio da 50,000 dollari, utilizzato per una produzione di 2,000 pezzi, comporta un ammortamento aggiuntivo di 25 dollari per pezzo; uno stampo in alluminio da 10,000 dollari ne comporta un ammortamento aggiuntivo di 5. Se lo stampo in acciaio non si ripagherebbe entro circa dodici mesi, continuare a utilizzare lo stampo per volumi ridotti è la scelta più razionale.
Strategia di produzione ponte e gestione delle scorte in piccoli lotti
La produzione di transizione consiste nello stampare pezzi vendibili nella resina di produzione utilizzando uno stampo provvisorio, mentre si sta costruendo lo stampo definitivo. Si tratta di una strategia di lancio, non di un compromesso: lo stampo provvisorio conferma che il pezzo può effettivamente essere stampato e permette di produrre volumi di produzione elevati – migliaia o decine di migliaia di pezzi – mentre lo stampo "ufficiale" è ancora in fase di realizzazione.
Il vantaggio derivante dalla gestione delle scorte è concreto. Invece di impegnarsi in un grande ordine minimo per raggiungere la redditività di uno stampo di produzione, si produce in lotti più piccoli, in base alla domanda, si valuta la risposta del mercato e si apportano le modifiche necessarie prima di procedere alla produzione su larga scala. Se il mercato richiede una modifica, è possibile apportarla e rimettere in produzione il prodotto in pochi giorni, anziché dover attendere la realizzazione di uno stampo in acciaio.
La meccanica influenza l'economia:
- Stoccaggio degli stampi. Le condizioni di stoccaggio su richiesta prevedono generalmente la conservazione degli stampi per la prototipazione per circa 18 mesi di inattività, mentre gli stampi per lo stampaggio a iniezione a basso volume possono essere conservati fino a 3 anni. Le condizioni di stoccaggio sono importanti se si prevede di utilizzare lo stampo in modo intermittente.
- Costi di installazione. Per ogni ciclo di produzione si applicano costi di installazione. Uno strumento economico per singolo pezzo ma costoso da installare penalizza le produzioni frequenti di piccoli lotti.
- Dimensione economica del lotto. Il lotto giusto è quello in cui il prezzo per singolo pezzo più la quota di allestimento ammortizzata risulta inferiore al costo obiettivo, non il lotto più piccolo che si può ordinare.
Le produzioni ricorrenti di piccoli lotti sono più convenienti rispetto a una singola produzione di grandi dimensioni quando la domanda è incerta, quando è probabile che il design subisca modifiche tra le varie versioni, quando sono necessarie varianti regionali vendute in piccole quantità o quando si hanno a disposizione pezzi di ricambio obsoleti con una lunga coda di produzione. Non sono invece convenienti quando la domanda è stabile e nota, perché il prezzo per singolo pezzo è più elevato e il costo di impostazione si ripete a ogni lotto. La decisione dipende innanzitutto dalle previsioni e solo in secondo luogo dalla determinazione del prezzo.
Conclusione di Stampaggio ad iniezione a basso volume e il prossimo passo
La sequenza è abbastanza breve da poter essere tenuta a mente:
- Definisci la tua fascia di volume in modo economico. Utilizzate il volume totale di utilizzo, la fedeltà dei materiali e la pianificazione, non la definizione di "basso" fornita dal fornitore.
- Confronta i percorsi di lavorazione in termini di durata, tolleranza e prezzo. Uno strumento economico che si usura prima che il programma termini non è poi così economico.
- Calcola il punto di pareggio utilizzando le tue ipotesi. Costo degli utensili più quantità moltiplicato per prezzo unitario, comprensivo di trasporto, dazi doganali, ispezione e scarti.
- Completare la DFM prima di approvare gli stampi. Documentare l'elenco delle dimensioni critiche in modo che l'ispezione del primo articolo abbia un ambito definito.
- Progettare il primo strumento per il trasferimento. Base stampo standard, posizione fissa del punto di iniezione, espulsione e raffreddamento scalabili.
Il confine tra basso e alto volume di produzione è definito dall'ammortamento e dalla fedeltà del materiale, non da un numero pubblicato da qualcuno. Un programma di 2,000 pezzi in PA66-GF30 può giustificare uno stampo; un programma di 50,000 pezzi in un componente estetico in ABS potrebbe non giustificarlo.
Per ottenere una raccomandazione di stampaggio adatta al vostro programma, anziché a una fascia generica, prima di richiedere un preventivo, raccogliete quattro informazioni: volume totale di produzione (inclusi pezzi di ricambio e varianti), tipo di materiale, tolleranza e data di consegna prevista. Queste quattro informazioni consentiranno al fornitore di stampaggio di indicarvi quale materiale per lo stampo, quale classe SPI e quale numero di cavità sono effettivamente adatti, e se lo stampaggio è effettivamente la soluzione giusta.
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Domande frequenti su Stampaggio ad iniezione a basso volume
Qual è la quantità minima d'ordine per lo stampaggio a iniezione di piccoli volumi?
Dipende dal modello di servizio del fornitore, non dal processo. Alcuni stampatori su richiesta pubblicizzano l'assenza di un quantitativo minimo d'ordine. Chiedi a ciascun fornitore di indicare il prezzo minimo e il sovrapprezzo nel preventivo.
Posso utilizzare lo stesso stampo sia per la prototipazione che per la produzione?
Sì, se la base dello stampo è stata progettata per questo fin dall'inizio. Gli stampi a basso volume realizzati su basi standard DME o equivalenti consentono di sostituire gli inserti in alluminio con inserti in P20 o H13 senza cambiare la base e, poiché la geometria del pezzo e la posizione del punto di iniezione rimangono identiche, l'approvazione T1 viene trasferita allo stampo di produzione. Se il primo stampo non è stato progettato in questo modo, è previsto un nuovo ciclo di approvazione.
Quanto dura uno stampo a basso volume?
Le durate indicate variano a seconda del materiale. L'alluminio, nella maggior parte delle leghe, in genere resiste a 10,000 cicli di stampaggio o meno, mentre l'alluminio più duro della serie 7000 ha una durata significativamente maggiore; le stime comuni variano da 1,000 a 100,000 cicli per l'alluminio 7075 e da 50,000 a 200,000 per l'acciaio dolce (S50C). La durata effettiva dipende dalla resina, dalla geometria del pezzo e dalla manutenzione. È consigliabile considerare il limite inferiore dell'intervallo di durata indicato.
E se il mio componente necessitasse di una tolleranza inferiore a ±0.02 mm?
La lavorazione CNC è la soluzione più diretta per ottenere quella tolleranza. Se il pezzo deve essere necessariamente stampato, è opportuno verificare se la caratteristica critica può essere fresata senza danneggiare l'acciaio e se l'utensile può essere rifinito per ottenere la tolleranza desiderata, oltre alla tolleranza di cavità di ±0.005 pollici generalmente indicata dalla maggior parte degli stampatori. Un'altra opzione, con un costo aggiuntivo per pezzo, è la post-lavorazione dei pezzi stampati.
La produzione di piccoli volumi è più costosa per singolo pezzo rispetto alla produzione di grandi volumi?
Sì. Uno stampo per bassi volumi è in genere a cavità singola, quindi ogni ciclo produce un solo pezzo anziché due, quattro o più; i costi di impostazione si ripetono ad ogni ciclo; e lo stampo di solito funziona senza canale caldo. Tutti e tre questi fattori aumentano il prezzo per pezzo. Il costo totale può comunque essere inferiore per bassi quantitativi, perché il costo dello stampo è una frazione di quello di uno stampo di produzione temprato, che è il punto cruciale del calcolo del punto di pareggio di cui sopra.
