Quando um Molde de Produção de Baixo Volume Faz Sentido Comercial

Decidir se e quando investir em ferramentas de produção não é assunto simples. Para começar, há o custo de investimento inicial, que em alguns casos pode exceder o de um carro esportivo de luxo. Adicione a isso meses de espera, o risco de mudanças de design downstream, custos de retrabalho associados (assumindo que retrabalho seja mesmo possível), e o potencial de, pelo menos a curto prazo, você ter que pedir mais peças do que atualmente precisa. Além disso, e se o produto não vender?

Claro, um processo de prototipagem bem pensado reduz muitas dessas preocupações, mas você ainda lidará com demandas de mercado voláteis e a possibilidade de níveis de inventário mais altos que o desejável — sem mencionar amarrar fundos em uma ferramenta com ROI questionável. Muitos podem optar por ficar com o molde de protótipo comprovado, arcando com o custo maior por peça e empurrando a ferramenta além do desejável em um esforço para adiar a decisão do molde de produção.

Existe outra opção na Protolabs. Chama-se fabricação sob demanda, e ela fica no meio-termo para clientes de injeção que não estão prontos para puxar o gatilho (e podem nunca precisar) em um molde de produção, mas que têm necessidades de produção de baixo volume estáveis além da prototipagem. Oferece uma opção de injeção de longo prazo com custo de propriedade substancialmente menor. O risco diminui e a flexibilidade aumenta.

Ao decidir se uma opção de fabricação sob demanda para moldagem é certa, faça a si mesmo estas perguntas qualificadoras:

• Design: Existem diferentes requisitos de design de peça para produção de baixo volume, e se sim, o que preciso saber?
• Vida Útil do Produto: Qual é meu ciclo de produto esperado e volume de peças?
• Custo: Pagarei mais por fabricação sob demanda versus ferramentas de protótipo, e como isso afetará o preço por peça?
• Relatórios de Inspeção: Minhas peças têm requisitos de inspeção e qual nível de documentação é necessário?

Design: Pequenas Ressalvas a Considerar

Como moldes sob demanda são esperados para durar mais que moldes de protótipo, as regras usuais de design de injeção são aplicadas um pouco mais rigorosamente, onde a produção vitalícia é geralmente bem além de 2.000 ciclos.

Em comparação, um molde sob demanda é garantido para a vida. Desde que seja usado pelo menos uma vez a cada três anos, permanecerá disponível e pode até ser reparado ou substituído sem custo adicional. Em troca, no entanto, a Protolabs sugere que as seguintes diretrizes sejam seguidas ao projetar peças para moldes sob demanda.

Recursos de peças pequenos ou delicados podem ser OK em volumes de protótipo, mas são mais propensos a falhas em volumes mais altos e uso repetido, especialmente considerando que moldes sob demanda são ocasionalmente moldes familiares, capazes de produzir até oito peças por ciclo. Simplificando, moldes devem se tornar mais robustos à medida que os volumes de peças aumentam.

Similarmente, coisas como slots estreitos, filetes perto de desligamentos, seções transversais excessivamente grossas ou finas, e áreas afiadas no molde causam problemas que podem ser gerenciáveis ao fazer um punhado de peças, mas são mais difíceis de lidar em quantidades maiores de peças. Preste muita atenção à análise de design para manufaturabilidade (DFM) que acompanha sua cotação e certifique-se de resolver quaisquer áreas problemáticas antes de prosseguir com um pedido de molde sob demanda.

Inclinação adequada também é chave. Ejeção de peça menos que ideal e remoção manual de peça não é grande coisa em um pedido de protótipo, mas moldes "pegajosos" adicionam tempo de produção evitável ao moldar milhares de peças. Faces verticais devem ter pelo menos 1 grau, com 2 graus adicionais além das recomendações de ângulo de inclinação de protótipo da Protolabs. Design de pino de desligamento e núcleo também é mais crítico com moldes sob demanda — consulte seu engenheiro de aplicações Protolabs para ajuda de design nestas instâncias.

Além dessas ressalvas, pouco mais mudou. A maioria dos moldes Protolabs ainda são feitos de alumínio. Tolerância de peça permanece a mesma com moldes de protótipo e sob demanda (±0,003 pol. mais ≥0,002 pol./pol.), assim como a gama de escolhas de material. As mesmas opções de acabamento de superfície e texturização ainda estão disponíveis. E undercuts, espessuras de parede, raios de canto — todos devem ser respeitados, como antes.

Vida Útil do Produto: Ajuda de Baixo Volume Conforme Você Aumenta a Produção

Ainda assim, você deve aproveitar a moldagem de protótipo ao provar designs e precisar minimizar investimento inicial. Moldes sob demanda são mais adequados para quando você está mais adiantado no desenvolvimento de produto ou precisa de ferramentas ponte para peças de uso final ao menor custo possível enquanto aumenta para volumes de produção total. E se você nunca alcançar esses volumes, tudo bem também. É seu molde, a Protolabs o manterá para você e entregará peças rapidamente quando você precisar — uma opção de produção de baixo volume que tempera o risco potencial de volatilidade de demanda inerente à moldagem tradicional.

Custo: Questões de Linha de Base a Considerar

Sim, as coisas custarão um pouco mais no início dependendo da complexidade da peça e número de cavidades (até oito), mas ainda longe do investimento que você teria que fazer para peças de produção. A boa notícia é que o preço por peça é frequentemente substancialmente menor com moldes sob demanda comparado a molde de protótipo, mesmo se você quiser pedir pequenas quantidades a cada semana ou duas. A outra boa notícia é que, se você estiver indeciso, pode prosseguir com um molde de protótipo e quando descobrir que o design da peça é estável e os volumes justificam, pode atualizar para um molde sob demanda e pagar apenas a diferença entre as diferentes ofertas de molde.

Documentação de Qualidade: Cobrindo Requisitos de Relatórios de Inspeção

Aqui está outra grande peça do quebra-cabeça de injeção. Um número crescente de empresas, especialmente nas indústrias automotiva, médica e aeroespacial, exigem vários níveis de documentação de qualidade, incluindo certificações de material e relatórios de inspeção. Como tal, a Protolabs está oferecendo várias maneiras de atender a essas necessidades de inspeção com a opção de fabricação sob demanda:

• Um relatório de inspeção de qualidade é oferecido sem custo adicional. Ele cobre 3 medições plano-a-plano ou OD (diâmetro externo), e é automaticamente incluído com todos os pedidos sob demanda (e pedidos de protótipo mediante solicitação).
• O relatório de inspeção digital da Protolabs usa um scanner 3D automatizado de alta velocidade para verificar até 12 medições, como OD/ID (diâmetro externo e interno) plano-a-plano, e localizações de furos. Há uma cobrança adicional, mas um desconto está disponível se seu arquivo CAD contiver dados de Informação de Fabricação do Produto (PMI).
• O relatório de inspeção convencional suporta a maior variedade, bem como um número ilimitado de medições, mas é a opção de inspeção mais cara e pode adicionar até cinco dias de prazo a produtos sob demanda. Para aqueles que têm requisitos de inspeção extremamente completos, inspeções convencionais funcionam bem e satisfazem a maioria dos requisitos de Inspeção de Primeiro Artigo (FAI).

Muitos clientes da Protolabs descobriram que a fabricação sob demanda é um excelente ajuste para suas necessidades pós-prototipagem. Não há necessidade de investir muito dinheiro no início, custos de peças são muito menores, e você ainda pode ter peças em mãos em poucos dias. Se você acha que seu projeto pode ser um bom candidato, não hesite em carregar seu arquivo CAD.