Formowanie wtryskowe w małych ilościach: praktyczny przewodnik po oprzyrządowaniu, progu rentowności i skali

Formowanie wtryskowe w małych ilościach zajmuje niewygodne miejsce w środku listy dostawców części z tworzyw sztucznych. Poniżej kilkuset części druk 3D zazwyczaj wygrywa, ponieważ nie generuje kosztów oprzyrządowania. Powyżej kilkuset tysięcy, utwardzone narzędzie produkcyjne amortyzuje się tak tanio, że nic innego nie może z nim konkurować. Pomiędzy nimi znajduje się większość pierwszych serii komercyjnych, wersji klinicznych, programów pilotażowych i produktów niszowych – a decyzja w tym zakresie nie jest kwestią kategorii. To arytmetyka.

Niniejszy przewodnik jest przeznaczony dla inżynierów ds. zaopatrzenia, menedżerów produktów i zespołów inżynieryjnych, które zajmują się produkcją części od prototypu do pierwszej partii gotowej do sprzedaży. Nie zakłada się wcześniejszego doświadczenia w formowaniu wtryskowym. Każdy termin jest definiowany w miejscu, w którym pojawia się po raz pierwszy: narzędzie (zwane również formą) to obrobiony mechanicznie blok metalu, którego gniazdo formujące nadaje części kształt; wtrysk to jeden pełny cykl formowania, jeden wtrysk stopionego tworzywa sztucznego; gniazdo formujące to ukształtowana pusta przestrzeń, która tworzy jedną część, więc narzędzie jednogniazdowe wytwarza jedną część na wtrysk; wlew to wąski otwór, przez który tworzywo sztuczne dostaje się do gniazda formującego; pochylenie to lekkie zwężenie pionowych ścianek, które umożliwia wyjęcie części; a klasa SPI to pięciopoziomowa konwencja branżowa (od 101 do 105) opisująca oczekiwaną żywotność narzędzia w cyklu produkcyjnym.

Na koniec powinieneś być w stanie ustalić własny zakres wolumenu, porównywać metody oprzyrządowania pod kątem kosztów, czasu realizacji, trwałości narzędzi, tolerancji i wykończenia, obliczyć próg rentowności przy założeniach, których możesz bronić, przeprowadzać kontrole DFM przed zatwierdzeniem oprzyrządowania oraz zaprojektować pierwsze narzędzie tak, aby można je było bez problemu przekazać do produkcji.

Co "Niski poziom głośności„To naprawdę oznacza – i dlaczego granica jest ekonomiczna”

„Niska objętość” nie jest wartością stałą, a każdy dostawca, który ją podaje, opisuje swój własny model usług, a nie standard branżowy. Publikowane zakresy różnią się, ponieważ mierzą różne rzeczy.

W Wielkiej Brytanii niski wolumen oznacza zazwyczaj roczne ilości poniżej około 50 000 sztuk, wysoki wolumen powyżej około 250 000, a wszystko pomiędzy to sporny kompromis, gdzie oba podejścia mogą się sprawdzić. Jest to wartość roczna. Firmy produkujące formy na żądanie często ustalają granicę inaczej, oddzielając prototypowanie od produkcji na żądanie przy ilościach jednostkowych wynoszących około 2,000 części. Jest to wartość jednostkowa i opisuje sytuację, w której niższa cena części uzasadnia wyższą cenę formy w ramach własnych poziomów usług dostawcy. Niektóre firmy opisują swoje usługi niskonakładowe jako obejmujące ilości powyżej 100 i do 10 000 sztuk – jest to zakres usług, a nie definicja rynkowa.

Roczna i całkowita wielkość produkcji, model serwisowy i materiał narzędziowy – wszystko to wpływa na linię produkcyjną. Część w ilości 40 000 sztuk rocznie przez pięć lat to program na 200 000 sztuk i powinna być odpowiednio dostosowana do produkcji; ta sama ilość 40 000 sztuk w przypadku jednorazowej partii produkcyjnej nie jest taka sama.

O Twoim paśmie decydują trzy zmienne:

• Całkowita objętość w całym okresie użytkowania. Nie jest to pierwsze zamówienie — realistyczna suma kosztów cyklu życia produktu, wliczając części zamienne i warianty.
• Wymagane właściwości materiału. Jeśli część musi zostać zatwierdzona w gatunku żywicy produkcyjnej — na potrzeby wymogów regulacyjnych, testów mechanicznych lub wysyłki do klienta — potrzebne jest rzeczywiste formowanie, a nie proces zastępczy.
• Presja czasu wprowadzenia produktu na rynek. Narzędzie, którego stworzenie zajmuje osiem tygodni, nie nadaje się do wypuszczenia na rynek w ciągu trzech tygodni.

Gdy wszystkie trzy wskazują na środek – setki do kilku tysięcy części z tworzywa termoplastycznego o jakości produkcyjnej, potrzebnych w ciągu kilku tygodni – formowanie niskoseryjne jest zazwyczaj właściwą drogą. Gdy któraś z metod jest skrajna, inna sprawdza się lepiej.

Porównując Oprzyrządowanie wtryskowe:Aluminium, stal, druk i silikon

Poniższa tabela podsumowuje dane typowe dla rynku formowania wtryskowego o małej objętości. Zakresy są szerokie, ponieważ stop, geometria części, żywica i konserwacja wpływają na wynik. Potraktuj to jako punkt wyjścia do rozmowy o wycenę, a nie cennik.

Rodzaj narzędzia	Koszt narzędzia	Życie formy (zdjęcia)	czas oczekiwania	Typowe zastosowanie
7075 aluminium	$ $ 2,000 10,000-	1,000-100,000	1-3 tygodni	Prototypy i jazdy pilotażowe
Stal miękka (S50C)	$ $ 3,000 12,000-	50,000-200,000	2-4 tygodni	Niska objętość z potrzebą teksturowania
Stal P20	$ $ 5,000 25,000-	100,000-500,000	3-6 tygodni	Oprzyrządowanie mostu
Stal H13	$10,000–$100,000	500,000–2,000,000 +	8-16 tygodni	Wielkość produkcji
Wkładka drukowana w technologii 3D (SLA)	$ $ 50 500-	10-100	1–3 dni	Walidacja projektu (10–50 części)
Miękkie narzędzie silikonowe/uretanowe	$ $ 500 3,000-	25-300	5-15 dni robocze	10–200 odlewanych części

Podane powyżej dane dotyczące kosztów, żywotności i czasu realizacji odzwierciedlają powszechnie stosowane w branży zakresy dla tras metalowych i drukowanych; drabina żywotności narzędzi miękkich jest zgodna z tą samą zasadą, co w przypadku praktyki szybkiego przetwarzania.

Gdzie liczby różnią się w przypadku aluminium. Większość producentów form wtryskowych podaje, że oprzyrządowanie aluminiowe wymaga 10 000 uderzeń lub mniej, podczas gdy formy wykonane z twardszego aluminium serii 7000 mogą być znacznie trwalsze. Formy drukowane w technologii 3D często wymagają około 100 uderzeń, podczas gdy oprzyrządowanie aluminiowe może w niektórych przypadkach obsłużyć 10 000 części, a dobrze utrzymane formy aluminiowe często są serwisowane po 10 000 uderzeń. Różnica nie jest błędem: gatunek stopu, geometria części, temperatura żywicy i reżim konserwacji wpływają na zmianę wartości. Zapytaj swojego producenta form, który stop i jaki harmonogram konserwacji odpowiadają za podaną przez niego żywotność.

Klasy SPI. Konwencja pięciu klas opisuje oczekiwaną żywotność cykliczną, od klasy 105 (do około 500 cykli, miękkie aluminium, prototyp) poprzez klasę 104 (poniżej 100 000 cykli, dozwolona stal miękka lub aluminium) do klasy 101 (ponad 1 000 000 cykli, hartowana stal narzędziowa o twardości minimum 48 Rc). Podana klasa to punkt wyjścia, a nie pełna specyfikacja — nie zawiera nazwy marki stali, a dwie formy klasy 102 mogą być wykonane z różnych stali. Poproś o podanie gatunku stali, twardości i wykończenia na piśmie.

Tolerancja. Typowe opublikowane tolerancje wymiarów wnęki formy wynoszą ±0.005 cala podczas obróbki formy, plus dodatkowe ±0.002 cala na cal podczas obliczania skurczu, z powtarzalnością między częściami ±0.004 cala lub mniejszą. Są to deklarowane możliwości, a nie uniwersalne ograniczenia formowania; przed podjęciem decyzji należy potwierdzić dane producenta formy z rysunkiem.

Wykończenie. Narzędzia aluminiowe zazwyczaj mają wykończenie SPI B-2 do C-3, z możliwym wykończeniem polerowanym SPI A, ale zużywającym się szybciej w aluminium; wkładki drukowane wymagają kątów pochylenia 5° lub większych i większych wlewów niż narzędzia aluminiowe. Jeśli część ma charakter kosmetyczny, należy wyraźnie określić klasę wykończenia.

Wybór pomiędzy formowaniem wtryskowym o małej objętości, CNC, Druk 3D oraz Casting Porno

Przeanalizuj trzy zmienne z pierwszej sekcji jako krótką sekwencję pytań. Pierwsze, które przyniesie skrajną odpowiedź, zazwyczaj rozstrzyga trasę.

1. Jaki jest wolumen życiowy?

Poniżej około 1,000 sztuk, druk 3D jest często tańszy w przeliczeniu na jednostkę niż jakakolwiek inna forma formowania, ponieważ nie wiąże się z kosztami oprzyrządowania. Przy produkcji około 200–500 części, formowanie wtryskowe o małej objętości zazwyczaj przewyższa druk 3D pod względem całkowitego kosztu, w zależności od rozmiaru i materiału części.

2. Jak dokładny musi być materiał?

Odlewy poliuretanowe wypełniają specyficzną niszę: 25–200 części z materiałów gumopodobnych lub optycznie przezroczystych, przy czym formy silikonowe kosztują 500–3,000 dolarów, a części są gotowe w ciągu 5–15 dni roboczych. Ograniczeniem jest wierność materiału – żywice poliuretanowe są zbliżone, ale nie dorównują produkowanym termoplastycznym tworzywom, takim jak PA66 czy POM. Jeśli element musi przejść walidację mechaniczną, termiczną lub regulacyjną w rzeczywistej żywicy, odlewanie nie może go zastąpić.

3. Jak mała jest tolerancja?

W przypadku, gdy wymagana jest tolerancja mniejsza niż około ±0.02 mm, bardziej bezpośrednią metodą jest obróbka CNC. CNC nie wymaga również żadnych inwestycji w oprzyrządowanie, ale jej koszt rośnie liniowo wraz z ilością – 100 części kosztuje około 100 razy więcej niż cena pojedynczej części – dlatego konkuruje głównie w zakresie 1–500 części dla materiałów takich jak ABS, PC i nylon.

4. Jaki standard kosmetyczny obowiązuje?

Odlewany poliuretan bardzo dobrze kopiuje wzór wzorcowy w przypadku pierwszych wyrobów, natomiast narzędzia silikonowe tracą ostrość krawędzi i jednolitą fakturę po wielokrotnym naciągnięciu; formowanie zachowuje fakturę i połysk bardziej spójnie na setkach lub tysiącach części.

5. Jaki jest harmonogram?

Jeśli pierwsze części są potrzebne w ciągu kilku dni, zazwyczaj wygrywają formy silikonowe. Jeśli tygodnie są akceptowalne, można rozważyć formowanie.

Sama objętość nie decyduje o przełożeniu. Rozważmy program wymagający 4,800 zestawów złożonych części nylonowych, gdzie krytyczna ilość – moment, w którym oprzyrządowanie się zwróciło – wynosiła zaledwie 130 zestawów, co oznacza, że ​​narzędzie było uzasadnione, gdy uformowano mniej niż 5% całkowitego zamówienia. Formowanie wtryskowe poradziło sobie również ze złożonością projektu części i zapewniło lepsze wykończenie powierzchni niż alternatywny proces drukowania. Złożoność, wykończenie i wierność materiału mogą sprawić, że przełożenie będzie znacznie poniżej prostej reguły objętości.

Próg rentowności formowania wtryskowego o małej objętości, który można powtórzyć

Najwyraźniejszym sposobem na zrozumienie zwrotnicy jest samodzielne wykonanie obliczeń. Poniższe rysunki zostały wykonane w obudowie wielkości dłoni – bez slajdów, z umiarkowanym wykończeniem, w jednym kolorze, bez automatyzacji – i stanowią przykładowe założenia, a nie dane rynkowe.

Arytmetyka: odlew uretanowy = 1,200 USD za formę główną plus oprzyrządowanie silikonowe + 55 USD/część; formowanie wtryskowe = 12 000 USD za formę produkcyjną z aluminium + 6 USD/część. Są to założenia, a nie dane rynkowe, i nie obejmują kosztów transportu, taryf, kontroli ani złomu. Obie linie przecinają się w przybliżeniu z 250 częściami.

• Odlew poliuretanowy: 1,200 dolarów za narzędzie główne i silikonowe, 55 dolarów za część.
• Formowanie wtryskowe: 12 000 dolarów za formę produkcyjną z aluminium, 6 dolarów za część.

Wzór na każdą trasę to koszt oprzyrządowania plus ilość razy cena jednostkowa.

Ilość	Całkowity uretan	Skuteczny uretan	Formowanie całkowite	Formowanie skuteczne	Lepsze dopasowanie
20	$2,300	115.00 dolarów za część	$12,120	606.00 dolarów za część	Uretan
100	$6,700	67.00 dolarów za część	$12,600	126.00 dolarów za część	Uretan
250	$14,950	59.80 dolarów za część	$13,500	54.00 dolarów za część	Blisko crossovera
1,000	$56,200	56.20 dolarów za część	$18,000	18.00 dolarów za część	Odlewanie

Zwrotnica składa się z blisko 250 części. Poniżej dominuje koszt oprzyrządowania; powyżej, oszczędność na części w wysokości 49 dolarów jest większa niż premia za oprzyrządowanie.

Teraz zmieniaj jedno założenie na raz i obserwuj, jak zachodzi proces przejścia.

• Wyższy koszt oprzyrządowania. Jeśli wycena formy wynosi 20 000 dolarów zamiast 12 000 dolarów, całkowity koszt formowania 250 części wynosi 21 500 dolarów w porównaniu z 14 950 dolarów za uretan – różnica przekracza 400 części. Cena oprzyrządowania jest najważniejszym czynnikiem.
• Niższa cena części. Jeżeli formowanie kosztuje 3 dolary za część zamiast 6 dolarów, przeskok następuje poniżej 150 części, ponieważ każda część wiąże się teraz z większym zwrotem kosztów oprzyrządowania.
• Drugie podejście. Jeśli popyt wzrośnie dwukrotnie do 2,000 części, formowanie będzie kosztować łącznie 24 000 USD, podczas gdy w przypadku uretanu będzie to 111 200 USD — należy jednak pamiętać, że uretan wymagałby również ponownego wykonania form silikonowych na podstawie tego samego wzorca, ponieważ forma silikonowa pozwala na wyprodukowanie tylko około 15–30 części w zależności od geometrii i ryzyka rozdarcia.
• Drugie narzędzie. Jeżeli pierwsze narzędzie ulegnie zużyciu i konieczne będzie uruchomienie drugiego, przed porównaniem należy doliczyć jego pełny koszt do kosztów formowania.

Jedno pominięcie ma znaczenie: ten przykład nie uwzględnia frachtu, taryf, kontroli i złomu. Koszty te nie rozkładają się równomiernie na obie trasy — metalowe narzędzie wysyłane za granicę wiąże się z większymi kosztami frachtu i cła niż lokalnie odlewana część, a stawki za złom różnią się w przypadku zużytej formy silikonowej i dostrojonego narzędzia aluminiowego. Przed potraktowaniem zwrotu jako ostatecznego, należy uwzględnić własne szacunki dla wszystkich czterech.

DFM sprawdza przed zatwierdzeniem narzędzia do formowania wtryskowego o małej objętości

DFM (design for manufacturing) to przegląd, który pozwala wykryć problemy, zanim jeszcze można je naprawić. Zmiana grubości ścianki w CAD nic nie kosztuje; ta sama zmiana po wycięciu formy oznacza ponowną obróbkę metalu. Wykrycie wady po wycięciu stali kosztuje ponowne wycięcie narzędzia plus 1–2 tygodnie planowania, a korekta grubości ścianki w CAD, która zajmuje kilka minut, może zwiększyć koszt jednostkowy o 10–30% po wycięciu i ponownej obróbce formy.

Poniższa lista kontrolna odzwierciedla opublikowane wytyczne dotyczące przetwarzania i projektowania. Są to wspólne cele, a nie uniwersalne prawo — Twoje parametry żywicy, geometrii i procesu formierskiego mogą uzasadniać inne wartości.

• Grubość ścianki. Zachowaj jednolitość ścian, na ile pozwala projekt; gwałtowne zmiany mogą powodować zapadnięcia i odkształcenia.
• 0.5–1° na powierzchniach gładkich, 1–2° na powierzchniach teksturowanych, przy czym ogólną zasadą jest 0.5° na każde 0.025 mm głębokości tekstury.
• Grubość wynosząca 0.5–0.6× grubości przylegającej ściany; wysokość nie większa niż 3× grubości żebra, aby uniknąć zapadnięcia się przeciwległej ściany.
• Narożniki wewnętrzne wymagają promienia, ostre narożniki wewnętrzne powodują koncentrację naprężeń.
• Dobór rozmiarów bramek i otworów wentylacyjnych. Dostosowane do lepkości i szybkości skurczu żywicy — dlatego wybór materiału ma decydujące znaczenie na etapie projektowania narzędzi.
• Podcięcia, gwinty i wkładki. Każde podcięcie wymaga użycia bocznych narzędzi, podnośnika lub ręcznego frezowania, co zwiększa koszty i wydłuża czas wykonania.
• Wykończenie powierzchni. Teksturowanie, malowanie, nadruk tampodrukowy i galwanizacja wymagają różnych specyfikacji; teksturowane powierzchnie wymagają większego nachylenia, a powierzchnie galwanizowane wymagają żywicy odpowiedniej do galwanizacji.
• Linia podziału. Wymiar, który przekracza linię podziału, powoduje dziedziczenie wyrównania formy – zazwyczaj z dodatkową zmiennością ±0.1 mm ponad skurcz żywicy. Utrzymuj krytyczne wymiary poza linią podziału.

Przed zatwierdzeniem oddziel wymiary krytyczne od kosmetycznych. Wypisz każdy wymiar, który odpowiada za funkcję lub dopasowanie — powierzchnię styku, element zatrzaskowy, otwór — i zaznacz go do weryfikacji za pomocą CMM. Wymiary dotyczące wyłącznie wyglądu mogą tolerować szersze pasma. W przypadku, gdy element krytyczny musi przylegać ściślej niż narzędzie jest w stanie utrzymać bezpośrednio, zapytaj, czy formierz może frezować ten element bezpiecznie dla stali i przygotuj narzędzie do jego ustawienia, co oferuje wielu doświadczonych formierzy. Udokumentuj listę wymiarów krytycznych przed zatwierdzeniem T1 — T1 to pierwszy próbny strzał z nowego narzędzia — aby kontrola pierwszego wyrobu miała określony zakres, a nie otwarty.

Planowanie ścieżki skalowania: transfer narzędzi i przejście do produkcji

Najtańsze narzędzie produkcyjne to takie, którego nie trzeba budować dwa razy. O tym decyduje się na etapie projektowania pierwszego narzędzia, a nie w momencie wzrostu wolumenu.

Projektuj na standardowej podstawie formy. Formy niskoseryjne można budować na standardowych podstawach DME lub równoważnych, co pozwala na wymianę wkładek z aluminium na P20 lub H13 bez konieczności zmiany podstawy. Geometria części i położenie wlewu pozostają identyczne, co oznacza, że ​​zatwierdzenie T1 jest przenoszone na formę produkcyjną. Bez tej decyzji narzędzie produkcyjne to nowy projekt i nowy cykl zatwierdzenia.

Projektuj z myślą o transferze, nie tylko na pierwszy rzut. Mając na uwadze przyszłość systemów wielokomorowych, należy podjąć cztery decyzje:

• Lokalizacja bramki. Późniejsze przesunięcie bramki zmienia wzory wypełnienia i pozycje linii spawania; jej naprawienie teraz zachowuje zatwierdzoną część.
• Układ wyrzutowy. Pozycje sworznia wyrzutnika stosowane w narzędziach jednogniazdowych powinny być odwzorowywane w układzie wielogniazdowym.
• Umiejscowienie chłodzenia. Chłodzenie dostosowane do danej komory powinno być dostosowane do rodziny.
• Zawiesina, która uwalnia się bez problemu w aluminium, uwolni się również w stali; odwrotna sytuacja nie zawsze jest prawdziwa.

Ustaw spust dla formy produkcyjnej. Opublikowane zakresy trwałości narzędzi dają Ci uzasadniony próg: aluminium 10 000–100 000 uderzeń, P20 100 000–500 000 uderzeń, H13 500 000–2 000 000+. Czas realizacji zamówienia wynosi 1–3 tygodnie dla aluminium i 8–16 tygodni dla H13. Ostrożne odczyty tych danych wskazują na 10 000 uderzeń lub mniej dla większości gatunków aluminium, P20 50 000–100 000 uderzeń i H13 500 000–1 000 000 uderzeń. Zaplanuj produkcję w oparciu o dolną granicę podanego zakresu.

W przypadku rozwiązań pośrednich przydatna jest praktyczna zasada: przy sprzedaży poniżej 100 000 sztuk rocznie i stałym zapotrzebowaniu, narzędzie P20 z jedną komorą zazwyczaj wygrywa pod względem całkowitego kosztu; przy sprzedaży w przedziale od 100 000 do 250 000, inwestycja w hartowane narzędzie z dwiema lub czterema komorami zaczyna się zwracać z biegiem czasu.

Warto pamiętać o jeszcze jednym rachunku: późniejsze uruchomienie drugiego narzędzia jest często tańsze niż pełne narzędzie produkcyjne, które nie jest w pełni wykorzystywane. Narzędzie stalowe o wartości 50 000 dolarów w programie 2,000 części generuje 25 dolarów amortyzacji na część; narzędzie aluminiowe o wartości 10 000 dolarów generuje 5 dolarów. Jeśli narzędzie stalowe nie zwróci się w ciągu około dwunastu miesięcy, racjonalnym wyborem jest pozostanie przy narzędziu niskoseryjnym.

Produkcja pomostowa i strategia zarządzania zapasami w małych partiach

Produkcja pomostowa oznacza formowanie części nadających się do sprzedaży w żywicy produkcyjnej na narzędziu tymczasowym, podczas gdy forma produkcyjna jest w trakcie budowy. To strategia startowa, a nie kompromis: narzędzie tymczasowe potwierdza, że ​​część faktycznie nadaje się do formowania i może produkować części w ilościach – tysiącach lub dziesiątkach tysięcy – podczas gdy „oficjalne” narzędzie jest nadal w warsztacie.

Korzyści z zapasów są realne. Zamiast zobowiązywać się do dużego minimalnego zamówienia, aby osiągnąć ekonomikę narzędzia produkcyjnego, produkujesz w mniejszych partiach, dopasowanych do popytu, oceniasz reakcję rynku i dostosowujesz się, zanim zdecydujesz się na pełnowymiarowe oprzyrządowanie. Jeśli rynek będzie wymagał modyfikacji, możesz ją wprowadzić i wrócić na rynek w ciągu kilku dni, zamiast czekać na wyprodukowanie stalowego narzędzia.

Mechanika kształtuje ekonomię:

• Przechowywanie form. Standardowe warunki przechowywania na żądanie pozwalają na przechowywanie form prototypowych przez około 18 miesięcy bezczynności, a form wtryskowych o małej objętości nawet przez 3 lata. Warunki przechowywania mają znaczenie, jeśli planujesz okresowe używanie narzędzia.
• Opłaty za konfigurację. Opłaty za konfigurację są naliczane za każdą serię. Narzędzie, które jest tanie w przeliczeniu na część, ale drogie w konfiguracji, utrudnia częste tworzenie małych partii.
• Ekonomiczny rozmiar partii. Właściwa partia to taka, w której cena za część powiększona o zamortyzowaną opłatę za konfigurację jest niższa od kosztu docelowego — nie jest to najmniejsza partia, jaką możesz zamówić.

Powtarzające się małe partie są lepsze od pojedynczej dużej partii, gdy popyt jest niepewny, gdy projekt prawdopodobnie będzie się zmieniał między wersjami, gdy potrzebne są warianty regionalne sprzedawane w małych ilościach lub gdy posiadasz starsze części zamienne z długim ogonem. Nie są one lepsze od pojedynczej dużej partii, gdy popyt jest stabilny i znany, ponieważ cena jednostkowa jest wyższa, a opłata za konfigurację powtarza się dla każdej partii. Decyzja jest podejmowana najpierw w kontekście prognozy, a dopiero potem w kontekście ceny.

Wniosek z Formowanie wtryskowe o małej objętości i następny krok

Sekwencja jest na tyle krótka, że ​​warto ją zapamiętać:

1. Określ swój zakres głośności w sposób ekonomiczny. Kieruj się wolumenem cyklu życia produktu, wiernością materiałów i harmonogramem — nie kieruj się definicją „niskiego poziomu” podaną przez dostawcę.
2. Porównaj narzędzia pod kątem trwałości, tolerancji i ceny. Tanie narzędzie, które zużywa się przed końcem programu, nie jest tanie.
3. Ustal próg rentowności, opierając się na własnych założeniach. Oprzyrządowanie plus ilość razy cena jednostkowa, z uwzględnieniem transportu, taryf, kontroli i złomu.
4. Przed zatwierdzeniem narzędzi należy ukończyć DFM. Udokumentuj listę wymiarów krytycznych, aby kontrola pierwszego artykułu miała określony zakres.
5. Zaprojektuj pierwsze narzędzie do transferu. Standardowa podstawa formy, stałe położenie wlewu, wyrzucanie i chłodzenie według skali.

Granicę między małą a dużą liczbą sztuk wyznacza amortyzacja i wierność materiałowa, a nie liczba podana przez kogoś. Program obejmujący 2,000 części w PA66-GF30 może uzasadniać użycie narzędzia; program obejmujący 50 000 części w kosmetycznym elemencie ABS może nie.

Aby uzyskać rekomendację dotyczącą oprzyrządowania dopasowaną do Twojego programu, a nie do ogólnego zakresu, przed złożeniem wniosku o wycenę zbierz cztery dane: wolumen produkcji (wliczając części zamienne i warianty), klasę materiału, zakres tolerancji i datę docelową. Te cztery odpowiedzi pozwolą Ci określić, który materiał narzędzia, jaka klasa SPI i jaka liczba gniazd faktycznie pasują – i czy formowanie wtryskowe jest w ogóle właściwą drogą.

Wybierz NOBLE do swojego projektu formowania wtryskowego o małej objętości

Powyższa arytmetyka ma sens tylko wtedy, gdy warsztat, w którym zastosowano narzędzie, jest w stanie utrzymać tolerancje, czas realizacji i jakość wykończenia, które określiłeś. Właśnie tu pojawia się NOBLE.

NOBLE to wiodący partner w dziedzinie obróbki skrawaniem i produkcji w Chinach – chińsko-brytyjskie przedsiębiorstwo joint venture, uznane przez rząd za Narodowe Przedsiębiorstwo High-Tech, z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w produkcji części niestandardowych. Nasze zespoły inżynieryjne i ds. jakości realizują Państwa projekty formowania wtryskowego o małej objętości od prototypu, przez produkcję pilotażową, aż po powtarzalną produkcję seryjną, dzięki czemu zyskują Państwo jednego odpowiedzialnego partnera zamiast wielu podwykonawców.

Co to oznacza dla Twojego programu:

• Certyfikowane systemy jakości. NOBLE posiada certyfikaty ISO 9001:2015 i ISO 13485:2016, dzięki czemu nabywcy z branży medycznej, motoryzacyjnej i przemysłowej mogą z pełnym zaufaniem włączyć nas do procesu zatwierdzania dostawców.
• Pełny zakres usług, nie tylko formowanie. Oferujemy wsparcie projektowe, narzędzia, pobieranie próbek, obróbkę części, wykańczanie i montaż końcowy — cały łańcuch dostaw od rysunku do zapakowanego i gotowego do wysyłki produktu.
• Prędkość wbudowana w proces. Kompleksowe programowanie CNC i doświadczeni inżynierowie pozwalają nam wykonać wiele części w ciągu 7–10 dni. Nasz zespół przesyła profesjonalną wycenę w ciągu 24 godzin od otrzymania zapytania ofertowego zawierającego wszystkie potrzebne informacje.
• Inspekcja, którą możesz audytować. Pełen zestaw sprzętu kontrolnego i ogólny system kontroli jakości pozwalają zachować prototypy i komponenty produkcyjne z dokładnością wymaganą na rysunku.

Jeśli rozważasz metodę formowania wtryskowego o małej objętości i chcesz sprawdzić założenia dotyczące oprzyrządowania, tolerancji i progu rentowności w odniesieniu do rzeczywistego planu produkcyjnego, prześlij nam dane dotyczące wolumenu produkcji, gatunku materiału, zakresu tolerancji i daty docelowej. NOBLE podpowie Ci, który materiał narzędzia, jaka klasa SPI i jaka liczba gniazd faktycznie pasują do Twojego programu.

Często zadawane pytania dotyczące Formowanie wtryskowe o małej objętości

Jaka jest minimalna wielkość zamówienia w przypadku formowania wtryskowego o małej objętości?

Zależy to od modelu usług dostawcy, a nie od procesu. Niektóre firmy oferujące formowanie na żądanie nie podają w ogóle minimalnej ilości zamówienia. Poproś każdego dostawcę o podanie w ofercie ceny minimalnej i dopłaty.

Czy mogę używać tej samej formy do prototypowania i produkcji?

Tak, jeśli podstawa formy jest do tego zaprojektowana od samego początku. Formy niskoseryjne zbudowane na standardowych podstawach DME lub równoważnych pozwalają na wymianę wkładek z aluminium na P20 lub H13 bez zmiany podstawy, a ponieważ geometria części i położenie wlewu pozostają identyczne, zatwierdzenie T1 jest przenoszone na formę produkcyjną. Jeśli pierwsze narzędzie nie zostało zaprojektowane w ten sposób, należy spodziewać się nowego cyklu zatwierdzenia.

Jak długo wytrzymuje forma o małej objętości?

Podane zakresy różnią się w zależności od materiału. Aluminium zazwyczaj wytrzymuje 10 000 uderzeń lub mniej w większości gatunków, przy czym twardsze aluminium serii 7000 charakteryzuje się znacznie dłuższą żywotnością; typowe wyceny wahają się od 1,000 do 100 000 uderzeń dla aluminium 7075 i od 50 000 do 200 000 uderzeń dla miękkiej stali (S50C). Rzeczywista żywotność zależy od żywicy, geometrii części i konserwacji. Należy zaplanować pracę w oparciu o dolną granicę podanego zakresu.

Co zrobić, jeśli moja część wymaga tolerancji mniejszej niż ±0.02 mm?

Obróbka CNC jest bardziej bezpośrednią metodą przy tej tolerancji. Jeśli element musi zostać ostatecznie uformowany, należy zapytać, czy krytyczny element można wyfrezować w sposób bezpieczny dla stali, a narzędzie przygotować do uzyskania odpowiedniej tolerancji, oprócz ogólnej tolerancji gniazda ±0.005 cala, którą podaje większość producentów form. Obróbka końcowa uformowanych elementów to kolejna opcja, wiążąca się z dodatkowym kosztem jednostkowym.

Czy formowanie małych serii jest droższe w przeliczeniu na jedną część niż formowanie dużych serii?

Tak. Narzędzie niskoseryjne jest zazwyczaj jednogniazdowe, więc każdy wtrysk daje jedną część zamiast dwóch, czterech lub więcej; opłaty za konfigurację naliczane są z każdym cyklem; a narzędzie zazwyczaj pracuje bez gorącego kanału. Wszystkie te trzy czynniki podnoszą cenę jednostkową. Całkowity koszt może być nadal niższy przy małych ilościach, ponieważ koszt oprzyrządowania stanowi ułamek kosztów hartowanego narzędzia produkcyjnego – a to jest główny cel powyższego obliczenia progu rentowności.