Come calcolare il costo dello stampo a iniezione

Lo stampaggio a iniezione è una tecnica di produzione utilizzata per creare componenti iniettando materiale fuso in uno stampo. Questo processo può essere applicato a un'ampia gamma di materiali, inclusi metalli (definiti pressofusione), vetro, elastomeri, dolciumi e, più comunemente, polimeri termoplastici e termoindurenti. Il materiale destinato al pezzo viene introdotto in un cilindro riscaldato, dove viene miscelato tramite una vite elicoidale e quindi iniettato nella cavità dello stampo. Una volta all'interno della cavità, il materiale si raffredda e solidifica, assumendo la forma e la forma dello stampo.

Quanto costa lo stampaggio a iniezione?

stampaggio ad iniezione si distingue come un metodo importante per la produzione di componenti in plastica ed è ampiamente utilizzato per la produzione di grandi quantità di parti identiche con tolleranze precise. Questa tecnologia economicamente vantaggiosa e altamente coerente eccelle nella generazione di componenti di alta qualità per la produzione di massa.

Il processo prevede l'applicazione rapida e intensa di calore e pressione iniettare materiale fuso in uno stampo. La scelta del materiale dipende dai requisiti specifici del progetto di produzione, con materiali termoplastici simili ABS, PS, PE, PC, PP o TPU sono le scelte più popolari. Inoltre, anche i metalli e la ceramica possono essere sottoposti allo stampaggio a iniezione. Lo stampo è composto da una cavità che accoglie il materiale fuso iniettato, meticolosamente progettata per replicare le caratteristiche finali del pezzo desiderato.

In genere, il fattore determinante del costo principale nello stampaggio a iniezione è il costo dell'attrezzatura, riferito alle spese di creazione dello stampo. Questo costo dipende da fattori quali il volume di produzione, la complessità della parte, il materiale dello stampo e il processo di creazione dello stampo scelto.

Ad esempio, gli stampi più semplici realizzati tramite la stampa 3D a basso volume possono costare fino a 100 dollari. Al contrario, la progettazione e la produzione di stampi complessi per la produzione di grandi volumi può raggiungere una spesa di circa 100,000 dollari. Nonostante i notevoli costi fissi di avvio, lo stampaggio a iniezione vanta costi variabili bassi grazie all’accessibilità economica dei materiali termoplastici, ai tempi di ciclo brevi e alla graduale riduzione del fabbisogno di manodopera attraverso l’automazione e le economie di scala. Di conseguenza, i costi di produzione variabili rimangono bassi, portando ad una maggiore efficienza, mentre il costo per pezzo diminuisce all’aumentare dei volumi, distribuendo le spese tra numerose parti.

Fattori che influenzano il costo dello stampaggio ad iniezione

Il costo iniziale di uno stampo a iniezione non è una cifra statica applicabile a tutti gli scenari. Può variare in modo significativo, da poche centinaia di dollari a centinaia di migliaia di dollari.

La fascia di prezzo è piuttosto ampia e l'importo specifico varia a seconda di vari fattori associati al processo di stampaggio a iniezione. Questi componenti influenti che riducono i costi dello stampaggio a iniezione includono:

Materiale

L'investimento iniziale richiesto per le attrezzature per lo stampaggio a iniezione può variare in modo significativo a seconda del tipo e dell'applicazione del macchinario.

Esistono macchine per lo stampaggio a iniezione su piccola scala progettate per l'uso interno da parte delle aziende. D'altro canto, le grandi macchine per lo stampaggio a iniezione vengono generalmente utilizzate da fornitori di servizi e produttori in settori con elevati volumi di produzione.

Le attrezzature per lo stampaggio a iniezione di livello industriale, destinate all’uso professionale, possono costare tra i 50,000 e i 200,000 dollari. Potrebbero inoltre essere applicate spese aggiuntive, come le spese di spedizione. Queste macchine richiedono operatori esperti e non sono adatte ad hobbisti o amatori.

Indubbiamente, questo rappresenta un impegno finanziario significativo per qualsiasi azienda. Di conseguenza, molti produttori scelgono di esternalizzare le proprie esigenze di stampaggio a iniezione a esperti come 3ERP, che possiedono macchinari per lo stampaggio a iniezione all’avanguardia. L'outsourcing fornisce una soluzione economicamente vantaggiosa, consentendo ai clienti di trovare l'opzione più economica per le parti richieste e ridurre al minimo i costi di produzione variabili.

Costi dello stampo (attrezzature).

Il costo delle attrezzature è un fattore significativo nello stampaggio a iniezione, poiché comporta le spese per la creazione dello stampo e della base dello stampo per ogni diversa parte prodotta. Sebbene le attrezzature per lo stampaggio costituiscano un investimento una tantum, i costi degli utensili svolgono un ruolo cruciale nel determinare i costi complessivi.

Il costo delle attrezzature può variare a seconda del processo scelto per la realizzazione degli stampi. Solitamente vengono utilizzati due processi:

Lavorazione CNC

La lavorazione CNC è comunemente utilizzata per la creazione di stampi in metallo, come stampi in acciaio inossidabile o alluminio. Ad esempio, durante la lavorazione di uno stampo in alluminio, gli utensili da taglio vengono utilizzati per rimuovere materiale da un blocco di alluminio. Questo metodo garantisce una precisione eccezionale nella produzione di stampi in alluminio.

Tuttavia, la lavorazione CNC presenta un leggero inconveniente in termini di tempo ciclo macchina per la produzione di stampi. Queste macchine richiedono tempo di impostazione per gli utensili e di cambio utensile per diverse forme di taglio.

Lavorazione di scariche elettriche (EDM)

L'elettroerosione, nota anche come elettroerosione, è una tecnologia utilizzata per la creazione di stampi con forme complesse. Implica l'utilizzo di scariche elettriche per fondere e modellare il pezzo di metallo secondo il design dello stampo desiderato.

Similmente alla lavorazione CNC, l'elettroerosione offre un'elevata precisione. Tuttavia, a differenza della lavorazione CNC, l’elettroerosione è adatta solo per la creazione di stampi in metallo e non può essere utilizzata con altri materiali.

Materiale iniettato

Lo stampaggio a iniezione offre flessibilità in termini di materiali che possono essere utilizzati come materiale di iniezione. Varie plastiche, tra cui ABS, PU, ​​PE, PP e PC, sono comunemente utilizzate nei processi di stampaggio a iniezione di materie plastiche.

I costi dello stampaggio a iniezione di materie plastiche variano in genere da 1 a 5 dollari al chilogrammo. Il costo finale del materiale iniettato dipende dalla quantità richiesta, determinata dalle specifiche di progetto.

Oltre alla plastica, altri materiali adatti allo stampaggio a iniezione sono vari metalli e il silicone liquido. Questi materiali alternativi offrono ulteriori opzioni e versatilità nel processo di produzione.

Complessità del design

La progettazione di progetti altamente complessi con cavità multiple e che richiedono un'elevata lucidatura dello stampo può comportare costi aggiuntivi. Questi progetti richiedono un'ampia ricerca, sviluppo e competenza tecnica. Per soddisfare questi requisiti, hai la possibilità di assumere un designer professionista o di esternalizzare il processo di progettazione a un'azienda specializzata. Tuttavia, entrambe le opzioni comportano spese associate.

Come calcolare il prezzo dello stampaggio ad iniezione?

La composizione di base

Lo stampo svolge un ruolo cruciale nella fabbricazione di vari prodotti industriali, rendendolo un requisito essenziale per lo sviluppo e la produzione di un'ampia gamma di beni industriali. Tuttavia, gli stampi in genere non entrano direttamente nel mercato; sono invece realizzati su misura sulla base di contratti individuali concordati attraverso trattative commerciali tra il lato della domanda e quello dell'offerta. Inoltre, gli stampi a iniezione sono prodotti ad alta intensità tecnologica realizzati in piccoli lotti, il che significa che impongono maggiori esigenze in termini di organizzazione della produzione, attrezzature e allocazione delle risorse umane. Una sfida fondamentale nel raggiungere un accordo sulla lavorazione dello stampo è determinare il prezzo dello stampo a iniezione in modo tempestivo e ragionevole.

Nello specifico, è fondamentale considerare il valore tecnologico e il costo aggiuntivo della produzione accelerata (denominato crash cost) quando si determina il prezzo di un prodotto stampato. Pertanto, il prezzo di uno stampo = costo del materiale + costo di produzione + costo generale + profitto + imposta + valore tecnico; costo di produzione accelerato = costo dello stampo + profitto + tasse + valore tecnico e costo del crash. Tra questi, costo dello stampo = costo del materiale + costo di produzione + costo generale. Il costo di produzione rappresenta le spese relative al lavoro meccanico, mentre i costi generali comprendono vari costi e spese sostenuti dagli operatori non addetti alle macchine utensili durante la produzione degli stampi.

Calcolo per esperienza

Il prezzo di uno stampo è composto da diversi componenti: tariffa per il materiale, tariffa per la progettazione, tariffa per la lavorazione e profitto, imposta sul valore aggiunto (IVA), tariffa per la prova dello stampo e tariffa per l'imballaggio e il trasporto. In genere, ciascun componente rappresenta una determinata percentuale del costo totale dello stampo come segue:

Tassa materiale

I materiali e le parti standard costano circa il 15%-30% del costo totale dello stampo.

Commissione di elaborazione e profitto

Questa componente rappresenta generalmente il 30%-50% del costo totale, comprendendo le spese per la lavorazione dello stampo e il margine di profitto desiderato.

Tassa di progettazione

Circa il 10%-15% del costo totale dello stampo viene stanziato per coprire le spese associate al processo di progettazione.

Tassa di prova dello stampo

Per stampi di grandi e medie dimensioni, il costo di prova è generalmente mantenuto entro il 3% del costo totale dello stampo, mentre per stampi di precisione piccoli è entro il 5%.

Spese di imballaggio e trasporto

Il costo per l'imballaggio e il trasporto può essere calcolato in base all'importo effettivo oppure fissato in misura fissa pari al 3% del costo totale dello stampo.

Coefficiente materiale

Il costo del materiale per uno stampo può essere determinato considerando le dimensioni dello stampo e il prezzo attuale dei materiali utilizzati. Il prezzo dello stampo viene calcolato come multiplo del costo del materiale, con multipli diversi a seconda della tipologia di stampo:

Per stampi in plastica: il prezzo dello stampo è in genere 6 volte superiore al costo del materiale.

Per gli stampi per pressofusione: il prezzo dello stampo è generalmente 10 volte superiore al costo del materiale.

Stima del prezzo dello stampo

Il passo iniziale è considerare le esigenze del cliente in quanto determinano la selezione dei materiali e del processo di trattamento termico per lo stampo.

Una volta scelto il materiale, è necessario sviluppare un progetto preliminare dello stampo, tenendo conto del peso dello stampo (compreso il materiale del nucleo e della cassaforma) e del costo del trattamento termico. Inoltre, nel calcolo dovrebbe essere incluso il peso della base dello stampo.

I costi di elaborazione dovrebbero essere considerati successivamente. Il costo di lavorazione per l'anima dello stampo è generalmente 1.5-3 volte il prezzo del materiale dell'anima, a seconda della sua complessità. La tariffa di lavorazione per la base dello stampo è generalmente pari al costo del materiale di base.

Dovrebbe essere preso in considerazione un costo per i rischi potenziali, che di solito ammonta al 10% del prezzo totale calcolato finora.

Infine, dovrebbe essere inclusa una commissione di progettazione pari al 10% del costo totale dello stampo.

Stima e preventivo del prezzo dello stampo a iniezione

Lo stampo è un prodotto tecnologicamente avanzato progettato per scopi specifici, il che significa che non dobbiamo dare priorità al servizio ai clienti con prezzi bassi o alla vendita in perdita. Invece, il nostro obiettivo dovrebbe essere quello di garantire alta qualità e offrire un prezzo competitivo. Diamo priorità alla qualità, alla precisione e alla durata dello stampo senza enfatizzarne eccessivamente i costi. La scelta di stampi a basso prezzo può rendere difficile garantirne la qualità, la precisione e la durata.

Nei casi in cui la fabbricazione dello stampo e lo sviluppo/produzione del prodotto rientrano nella stessa unità contabile o sono finanziariamente interconnessi, il prezzo dello stampo deve essere indicato come prezzo di costo dello stampo. La stima del prezzo dello stampo dovrebbe considerare solo il costo base dello stampo, escludendo per il momento altri costi e profitti. Successivamente, una volta che lo stampo viene messo in produzione, il valore aggiunto della tariffa per lo stampo può essere derivato dai profitti generati a titolo di compensazione. Tuttavia, è importante notare che questa quotazione iniziale non può essere considerata come il prezzo effettivo dello stampo ma piuttosto come il costo dello stampo nella fase iniziale di sviluppo.

In futuro, dopo che il prodotto sarà stato sviluppato con successo e saranno stati generati i profitti, il valore aggiunto della tariffa per lo stampo dovrebbe essere estratto e restituito al produttore dello stampo. La combinazione di questi due fattori costituisce il prezzo finale dello stampo. A questo punto, il prezzo dello stampo potrebbe essere più alto di quello inizialmente ottenuto, e il ritorno sull’investimento (ROI) potrebbe essere significativamente più alto, potenzialmente decine o addirittura centinaia di volte superiore al costo dello stampo originale. Tuttavia, a seconda delle circostanze, è anche possibile che il ROI sia pari a zero.