Reduzindo seu custo de moldagem por injeção na prototipagem de plástico

Vivemos em um mundo de produção em massa onde simplesmente não há como escapar dos moldes de injeção. Quase todos os itens que usamos no nosso dia-a-dia contêm peças plásticas feitas por moldagem por injeção. Dada a onipresença de tais objetos, obter informações sobre os custos de moldagem por injeção torna-se vital.

Agora, vários fatores determinam o custo da moldagem por injeção. Não há um único fator em jogo aqui. Assim, o objetivo deste artigo é informar e educar leitores como você sobre os custos de moldagem por injeção. Dessa forma, sempre que você precisar criar esses moldes para seus próprios propósitos exclusivos, poderá fazê-lo enquanto incorre em despesas ideais com moldes.

5 fatores que afetam o custo dos moldes de injeção

Ao avaliar o custo da moldagem por injeção, você descobrirá que existem 5 fatores principais em jogo durante todo o ciclo de produção. Abaixo, analisamos cada um desses fatores para ajudá-lo a avaliar o impacto geral nos custos do molde de injeção.

Em todos os casos, compartilhamos exemplos apropriados de custos de moldagem por injeção. Eles irão ajudá-lo a compreender a diferença feita por esses fatores abaixo mencionados.

Tamanho da peça

As peças de plástico vêm em uma infinidade de tamanhos variados. Dependendo da finalidade em questão, pode haver uma variedade complexa de peças a serem fabricadas. Os automóveis são um exemplo clássico. Em um veículo solitário, você teria várias dessas peças sendo incorporadas. Quando você pensa em variantes adicionais desses veículos, a necessidade de peças aumenta ainda mais.

Com tantas peças diferentes, todas de vários tamanhos a serem fabricadas, o custo total do molde de injeção tende a aumentar. Isso é especialmente verdade, pois cada peça exigiria seu próprio tamanho de molde exclusivo.

Complexidade da parte

Existem algumas partes que são relativamente básicas por natureza. Impressões 3-D feitas em casa em baixo volume são um exemplo adequado disso, com o grau de complexidade envolvido sendo especialmente rudimentar. Um molde de cavidade única também seria considerado bastante básico.

Por outro lado, você tem moldes maiores, geralmente feitos de aço com mais cavidades dentro deles. Um exemplo adequado seriam as peças do interior do avião feitas de plástico. Eles são necessários em grandes volumes, muitas vezes na casa das dezenas de milhares, com precisão infalível. Muitas vezes, eles exigem logotipos da empresa em relevo, aumentando ainda mais sua complexidade. À medida que essa complexidade aumenta, o custo da moldagem por injeção de plástico tende a aumentar.

Cavidades de peças

No exemplo acima, citamos moldes de aço com múltiplas cavidades. Esses moldes podem ser especialmente complexos. Dentro destes, há um excesso absoluto de moldes de injeção de plástico. Dependendo da saída final, as cavidades necessárias podem variar consideravelmente.

À medida que a necessidade de tais cavidades de peças moldadas por injeção aumenta, há um aumento simultâneo nos custos de moldagem por injeção de plástico.

Acabamento da peça

O exemplo mais apto a citar aqui seriam peças moldadas por injeção personalizadas. O grau de acabamento exigido em uma determinada peça terá uma influência direta nos custos de fabricação incorridos.

Um acabamento liso de alto brilho, por exemplo, exigiria mais horas de trabalho e esforço em comparação com um acabamento texturizado. O primeiro precisaria passar por uma série de etapas de polimento antes de atingir a aparência desejada. Todas essas etapas adicionadas serão adicionadas ao custo total.

Quando esse é o caso, todo o processo de moldagem por injeção torna-se particularmente complexo. Obviamente, quando isso acontece, o custo geral dos moldes de injeção de plástico aumenta substancialmente.

Quantidades das peças

Ao determinar o custo das ferramentas de moldagem por injeção, as quantidades das peças desempenham um papel essencial. Como a lógica lhe dirá, quanto maior o número de peças a serem fabricadas usando o mesmo molde, o custo por peça cairia.

Ao mesmo tempo, lembre-se de que há um ciclo de máquina para cada projeto de moldagem. Isso tem uma dupla implicação do tempo necessário para criar uma saída finalizada de cada vez, bem como a duração geral pela qual um molde pode criar peças de produção. Além desse limite, a qualidade acaba sendo comprometida. De fato, um molde de injeção típico simplesmente não pode produzir qualquer saída uma vez que a quantidade predeterminada de unidades tenha sido criada. Portanto, considere também a necessidade de molde de injeção de plástico fresco neste contexto.

O que determina o custo da moldagem por injeção?

Mais uma vez, enfatizamos que vários fatores contribuem para o custo de um molde de injeção de plástico típico. Mantenha-os em mente ao calcular os custos de moldagem por injeção para criar moldes.

1. Custo da máquina

A compreensão adequada da moldagem por injeção requer que você também perceba e avalie o custo das máquinas envolvidas no processo. Hoje, existem máquinas de moldes com tonelagem gigantesca, produzindo moldes de injeção de tipos muito díspares. Essas máquinas de molde maiores, juntamente com operações mais complexas necessárias para executá-las, contribuem para aumentar os custos.

Além disso, existem máquinas de moldagem por injeção relativamente mais simples – e também mais duráveis ​​e versáteis que são particularmente econômicas. Portanto, sempre leve em consideração os custos da máquina de moldagem por injeção neste contexto.

2. Custo de ferramentas (custo do molde)

Isso nada mais é do que o custo de um molde típico. Aqui também, você se encontrará a par de vários fatores que afetam os custos de ferramentas. Eles incluem a complexidade da(s) peça(s) sendo fabricada(s), o volume de produção, o processo seguido para fazer o molde, bem como o material do molde, digamos um molde de alumínio ou aço, etc.

Os três métodos a seguir são mais comumente usados ​​para fazer moldes de moldagem por injeção:

Usinagem CNC

Este é o método mais comumente usado para fazer moldes de injeção. Envolve o uso de máquinas controladas numericamente por computador (CNC) para criar moldes a partir de um bloco de material, normalmente alumínio ou aço.

A usinagem CNC é um processo de fabricação subtrativo, onde o excesso de material é removido de um bloco de matéria-prima usando ferramentas de corte rotativas de alta velocidade.

Moldes de aço ou alumínio são normalmente feitos com este processo. Uma grande vantagem é o nível superior de precisão que é alcançado neste caso. Também é relativamente rápido e econômico.

Impressão 3D (Manufatura Aditiva)

Muitas vezes, a impressão 3D prova ser uma das abordagens de menor custo para moldagem por injeção. Este é um método relativamente mais novo usado para fazer moldes. Envolve a construção do molde em camadas. No entanto, não é adequado para criar moldes com geometrias complexas.

No geral, os avanços na tecnologia de impressão 3D aumentaram muito as possibilidades gerais disponíveis, mantendo os custos em níveis ideais.

EDM (Usinagem por Descarga Elétrica)

Alguns dos projetos de moldes mais complexos são concretizados usando este método. Sim, os custos envolvidos podem ser altos, mas os resultados alcançados neste caso são superiores à maioria. Além disso, dada a aplicação (em grande parte) industrial desse método, os custos geralmente são menos preocupantes do que uma qualidade excepcional da produção.

3. Custo de mão de obra

Não importa quão mecanizados sejam seus processos de fabricação, os custos de mão de obra sempre estarão envolvidos. Por exemplo, você certamente precisará de um operador de máquina para executar seu processo de moldagem por injeção. Ao mesmo tempo, dependendo da geografia em questão, bem como do mercado de oferta de trabalho e da dinâmica da moeda, isso pode ou não ser um fator convincente.

4. Custo do material injetado 

O custo das matérias-primas injetadas no molde terá um grande papel no custo total das peças moldadas por injeção. Existem muitos tipos de plásticos que podem ser usados ​​para moldagem por injeção, incluindo ABS, PS, PE, PC, PP ou TPU. Quanto mais caro o material, mais caras serão as peças. Em alguns casos, materiais exóticos podem precisar ser usados, o que pode aumentar ainda mais o custo.

5. Outros

• Resina polimérica – A quantidade, bem como a qualidade (que deve ser boa, para garantir uma produção superior) de resina de polímero necessária, pode reduzir drasticamente o custo. Lembre-se disso ao fazer sua seleção de resina de engenharia.
• Base do molde – É aqui que se encontram todas as cavidades do molde, incluindo um molde de família semelhante, mas não idêntico (se houver). Se o seu molde for razoavelmente grande, aumentaria drasticamente os custos da base. É claro que adotar uma abordagem de cavidade central aqui envolvendo cavidades de parede ajudaria a manter os custos do molde sob controle.
• Linhas de resfriamento – Também chamados de canais de resfriamento, são vitais para a rapidez e eficiência com que os moldes resfriam, permitindo que os materiais injetados solidifiquem. Sim, garantir que sua provisão aumente os custos variáveis.

Como reduzir os custos de moldagem por injeção?

A economia nos custos de produção é fundamental quando chega à fabricação, pois minimiza o custo final do produto. Como todos sabemos, o truque mais simples para reduzir o preço por peça é aumentar a quantidade de peças, pois os custos iniciais de usinagem e projeto do molde podem ser usados ​​em mais peças. Além disso, você também pode tentar as seguintes maneiras de reduzir os custos de moldagem por injeção.

1. Avalie seu projeto quanto à capacidade de fabricação (DFM)

Uma das melhores maneiras de reduzir os custos de moldagem por injeção é projetar sua peça de forma que seja fácil de fabricar. Isso inclui considerar fatores como rebaixos, espessura da parede e acabamento complexo. Ao simplificar seu projeto, muitas vezes você pode reduzir o número de cavidades de molde necessárias, o que, por sua vez, reduzirá seus custos com ferramentas. Aqui estão algumas direções a serem consideradas para otimização.

1) Elimine ou reduza os rebaixos

Geralmente, os recursos de rebaixo complicam e, em alguns casos, impedem a injeção de peças. Elimine-os se possível. Se você achar difícil se livrar deles, tente fechamentos deslizantes, núcleos de passagem ou altere a linha de partição e os ângulos de inclinação para simplificar a construção do molde. Se a técnica for aplicada adequadamente, reduz os custos de ferramental.

2) Evite moldes de espessura de parede

Uma maneira de reduzir o custo da moldagem por injeção é usar um molde de paredes mais finas. Paredes mais finas requerem menos material e, portanto, custam menos para produzir. Além disso, paredes mais finas resultam em tempos de resfriamento mais curtos, o que pode levar a tempos de ciclo reduzidos e maior produtividade.

No entanto, é importante notar que os moldes de paredes mais finas podem não ser adequados para todas as aplicações. Em alguns casos, paredes mais finas podem resultar em peças mais fracas e mais propensas a quebrar. Como tal, é importante considerar cuidadosamente as vantagens e desvantagens de usar um molde de parede mais fina antes de tomar uma decisão.

3) Minimize o acabamento e as aparências complexas

A remoção de recursos desnecessários que não agregam valor significativo ao seu resultado final é uma maneira idílica de reduzir os custos de moldagem por injeção de plástico. Superfícies texturizadas, por exemplo, podem simplesmente não ser necessárias. Isso vale para complementos cosméticos, como jateamento de esferas ou polimento de molde alto também. Lembre-se de que recursos em excesso também podem exigir mais cavidades de molde que direcionam ainda mais os custos para o norte.

4) Tente projetar peças autocompatíveis

Se você estiver realizando um projeto com dois segmentos interligados ou um caso de encaixe, é recomendável redesenhar os encaixes para travar em vez de repetir o processo para cada encaixe.

2. Moldes universais em vez de moldes personalizados

Se você não precisar de um molde personalizado, considere usar o molde universal. Esses moldes geralmente são mais baratos que os moldes personalizados e ainda podem produzir peças de alta qualidade.

Além disso, se você precisar de um molde personalizado, sempre considere ter um modelo CAD antes de iniciar o processo de fabricação. Isso ajudará a otimizar projetos e identificar possíveis problemas, como ângulos de inclinação acentuados, espessuras de parede desnecessárias, formas complexas, etc.

Isso economizará muito dinheiro (e uma dor de cabeça!) a longo prazo. Fazer molde em vez de comprar um novo molde quando for necessário, é outra maneira bacana de economizar alguns dólares preciosos. Peças auto-acopladas no lugar de vários modos também ajudam nessa frente.

3. Minimize o número de cavidades em seu molde

Quanto mais cavidades houver em um molde, maior será o custo. Portanto, é importante minimizar o número de cavidades em seu molde sempre que possível.

Uma maneira de reduzir o número de cavidades é usar uma análise de fluxo de molde para otimizar o projeto de sua peça. A análise do Moldflow pode ajudá-lo a identificar áreas onde as cavidades podem ser eliminadas sem comprometer a função ou a estética da peça.

4. Use materiais de baixo custo sempre que possível

O custo do material que você usa para suas peças pode ter um impacto significativo no custo geral de produção. Sempre que possível, use materiais de baixo custo, como ABS ou polipropileno.

Perguntas frequentes

A moldagem por injeção é cara?

Não existe uma resposta simples e direta para isso. Mas, em geral, pode-se dizer que, embora a moldagem por injeção possa ser cara, nem sempre precisa ser o caso. Fatores como volumes de produção, bem como a complexidade das peças que estão sendo fabricadas, desempenham um papel fundamental na determinação final dos custos de moldagem por injeção. Quando itens semelhantes com tolerâncias apertadas são feitos em grandes volumes, a moldagem por injeção prova ser um processo barato.

Quanto custa a moldagem por injeção?

Pode variar drasticamente de algumas centenas a centenas de milhares de dólares. Pense na vasta aplicação da moldagem por injeção. Existe uma variedade praticamente ilimitada de produtos feitos com eles. Em tal cenário, é difícil especificar um valor exato quanto ao custo da moldagem por injeção.

A moldagem por injeção é ecologicamente correta?

Sim, não só a moldagem por injeção pode provar ser uma solução econômica para a fabricação de uma infinidade de produtos plásticos, mas também pode ser ecologicamente correta, assim como a impressão 3D. Em primeiro lugar, considere o uso ideal de plástico aqui com mínimo ou nenhum desperdício ou infiltração. Além disso, uma vez que lidamos com plástico fundido aqui, vários elementos orgânicos podem ser adicionados à mistura para, finalmente, obter uma saída de moldagem por injeção de plástico ecologicamente correta.

Comece com a moldagem por injeção rápida

Como afirmamos repetidamente ao longo deste artigo, pode haver disparidades significativas nos custos de moldagem por injeção para prototipagem de plástico. Fatores como volumes de produção e moldes extremamente complexos desempenham um papel crítico na determinação dos custos finais.

As empresas geralmente escolhem a moldagem por injeção rápida para suas necessidades de prototipagem de plástico porque é uma maneira econômica de criar protótipos rapidamente. Vamos começar com a moldagem por injeção rápida na WayKen.