Tính toán chi phí ép phun: những điều bạn cần lưu ý
Chi phí ép phun là vấn đề được quan tâm chung của các nhà sản xuất sản phẩm nhựa sử dụng quy trình này. Nó là sự kết hợp của nhiều yếu tố khác nhau, và hiểu được các yếu tố có vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa chi phí của bất kỳ dự án nào. Do đó, bài viết này phân tích mọi thứ bạn cần biết về chi phí ép phun nhựa và cách bạn có thể tối ưu hóa nó cho dự án của mình.
Ép phun có đắt không?
Câu trả lời không đơn giản, nhưng quy trình ép phun nhựa có hiệu quả về chi phí nếu bạn nhìn vào việc sản xuất hàng loạt các bộ phận bằng nhựa. Tuy nhiên, chi phí thiết lập ban đầu có thể cao do giá máy cao. Trong trường hợp đó, chi phí ép phun nhựa rất đắt. Tuy nhiên, tổng chi phí sản xuất giảm khi bạn sản xuất hàng loạt các bộ phận, sản phẩm. Do đó, nhiều người coi ép phun nhựa là một trong những phương pháp hiệu quả nhất về chi phí để sản xuất hàng loạt các bộ phận bằng nhựa.
Nói tóm lại, số lượng bộ phận, sản phẩm được sản xuất càng nhiều thì giá mỗi đơn vị bộ phận, sản phẩm càng thấp.
Xem thêm: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của khuôn ép nhựa
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến chi phí ép phun nhựa
Nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí ép phun. Dưới đây là những yếu tố chính bạn cần lưu ý.
-
Chi phí mỗi đơn vị sản phẩm
Chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm phụ thuộc vào kích thước, thiết kế và khối lượng của mỗi sản phẩm ép phun. Do đó, biết được các yếu tố này có thể ảnh hưởng như thế nào đến chi phí ép phun nhựa có thể tối ưu hóa đáng kể chi phí dự án của bạn.
– Kích thước sản phẩm
Để sản xuất một sản phẩm lớn có nghĩa là sẽ có hai điều ảnh hưởng đến chi phí. Một là nó sẽ yêu cầu nhiều vật liệu ép phun hơn, làm tăng chi phí của các bộ phận chế tạo khuôn ép nhựa. Bên cạnh đó, một phần lớn sẽ yêu cầu sử dụng máy ép phun phù hợp và sản xuất đúng kích cỡ khuôn để chứa các bộ phận đó. Máy ép phun càng lớn và quy trình sản xuất khuôn càng phức tạp thì chi phí ép phun càng cao.
– Độ phức tạp của sản phẩm
Các chi tiết, sản phẩm có hình dạng, cấu trúc phức tạp sẽ yêu cầu khuôn có độ phức tạp tương đương. Bên cạnh đó, các sản phẩm có độ phức tạp thường yêu cầu nhiều vật liệu hơn để lấp đầy khuôn, điều này có thể làm tăng thêm chi phí vật liệu của quá trình ép phun. Thời gian sản xuất cũng có thể tăng đối với các bộ phận phức tạp, vì chúng có thể yêu cầu thời gian chu kỳ dài hơn hoặc các bước bổ sung trong quy trình sản xuất. Điều này có thể dẫn đến thời gian sản xuất lâu hơn và cuối cùng là chi phí cao hơn.
– Thiết kế sản phẩm với khả năng sản xuất
Các doanh nghiệp cần đảm bảo thiết kế CAD của sản phẩm được tối ưu hóa cho sản xuất và lắp ráp. Thiết kế cho khả năng sản xuất là rất quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm vì nó giúp giảm sai sót và chi phí bộ phận, đồng thời cải thiện năng suất và hiệu quả. Các sản phẩm có thiết kế không phù hợp có nhiều khả năng phải chịu thêm chi phí do quy trình sản xuất kéo dài hoặc lãng phí nguyên liệu.
-
Chi phí dụng cụ
Chi phí dụng cụ phát sinh trong quá trình ép phun phụ thuộc vào quy trình gia công được sử dụng để chế tạo khuôn, vật liệu được sử dụng, độ phức tạp của khuôn và kích thước lòng khuôn.
– Lựa chọn quy trình sản xuất khuôn
Sản xuất khuôn ép phun nhựa sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm CNC, gia công EDM và in 3D. Mỗi phương thức là duy nhất với các thuộc tính sau:
In 3D
In 3D phù hợp để chế tạo các loại khuôn có thiết kế phức tạp hoặc khuôn ép kém bền với chi phí thấp. Hơn nữa, in 3D cho phép các nhà thiết kế khuôn kiểm tra và thay đổi thiết kế tại bất kỳ thời điểm nào trước khi bắt đầu sản xuất hàng loạt.
Công nghệ in 3D SLA được sử dụng phổ biến để tạo ra các khuôn như vậy. Chi phí phụ thuộc vào vật liệu. Với chất liệu nhựa, khuôn có thể có giá khoảng 100 USD. Với nhôm và chi tiết thấp, khuôn có thể có giá khoảng $2000 đến $5000. Đối với khuôn có độ chi tiết cao hơn, giá có thể lên tới 100.000 USD. (*Mức giá nhằm mục đích so sánh chi phí)
Gia công cơ khí CNC
Gia công CNC là một quy trình sản xuất khuôn có độ chính xác cao phù hợp với vật liệu thép và nhôm. Quá trình gia công CNC cũng rất phù hợp để chế tạo khuôn ép phun nhựa có thiết kế phức tạp. Do các yêu cầu như không gian rộng và chi phí máy móc cao, các doanh nghiệp thường thuê ngoài việc tạo khuôn bằng gia công CNC cho các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba.
Gia công EDM
Gia công EDM phù hợp nhất để tạo khuôn từ vật liệu cứng và dẫn điện. Giống như gia công CNC, các doanh nghiệp thường thuê một bên thứ ba để gia công EDM sản xuất khuôn.
Trong ba phương pháp, gia công CNC là tốn kém nhất (chi phí khoảng năm đến mười lần chi phí in 3D).
– Lựa chọn vật liệu khuôn
Khuôn ép được chế tạo bằng thép và nhôm, mỗi loại có đặc tính riêng. Ví dụ, khuôn nhôm nhẹ, chống gỉ, chịu nhiệt và có tính định hình cao, trong khi thép phù hợp hơn cho sản xuất số lượng lớn do độ bền cao của nó. Do đặc tính của nó, khuôn thép đắt hơn, làm tăng chi phí ép phun.
– Độ phức tạp của khuôn
Thiết kế khuôn mẫu cho các bộ phận phức tạp sẽ yêu cầu quy trình sản xuất tương thích và chuyên môn kỹ thuật cao hơn. Do đó, các khuôn như vậy có chi phí cao hơn các bộ phận đơn giản hơn. Mặc dù hầu hết sẽ yêu cầu vật liệu nhôm do khả năng định dạng của vật liệu, nhưng chuyên môn kỹ thuật vẫn phát huy tác dụng. Hơn nữa, nếu nhà sản xuất thích khuôn thép vốn đã đắt tiền, thì việc hư hỏng khuôn có thể làm tăng chi phí sản xuất vì khuôn thép khó sửa chữa.
– Kích thước lòng khuôn
Sự gia tăng khoang khuôn sẽ làm tăng thời gian ép, giảm tốc độ sản xuất và tăng chi phí ép phun. Ngoài kích thước khoang, số lượng khoang cũng đóng một vai trò rất lớn trong chi phí khuôn ép nhựa.
Khuôn một khoang có một khoang, giúp sản xuất dễ dàng hơn. Tuy nhiên, thời gian chu kỳ tăng lên, làm giảm tỷ lệ sản xuất và tăng chi phí một phần. Mặt khác, khuôn nhiều khoang làm tăng chi phí chế tạo khuôn nhưng tăng tỷ lệ sản xuất và giảm chi phí cho mỗi đơn vị sản phẩm.
-
Chi phí nguyên vật liệu
Nguyên liệu thô trong ép phun có các đặc tính, ứng dụng, tính sẵn có và giá cả khác nhau. Tuy nhiên, các yếu tố khác cũng đóng vai trò quan trọng hơn trong chi phí. Ví dụ, vật liệu càng linh hoạt, giá càng thấp có thể nhìn thấy trong trường hợp polypropylen và polyetylen. Giá của chúng thấp hơn so với nhựa nhiệt dẻo như PEEK, được biết đến với độ bền, khả năng chống hóa chất, nhiệt và mài mòn.
Lưu ý: chi phí nguyên vật liệu phát sinh trong quá trình ép nhựa còn phụ thuộc vào lượng nguyên vật liệu mà bạn sử dụng để sản xuất sản phẩm.
-
Khối lượng sản xuất
Khối lượng sản xuất cũng đóng một vai trò rất lớn trong chi phí ép phun. Nó ảnh hưởng đến lượng vật liệu ép phun thô cần thiết, độ phức tạp của máy ép phun và độ bền/các tính chất cơ học khác của khuôn ép phun. Khối lượng sản xuất được chia thành ba loại chính:
– Sản xuất khối lượng thấp
Điều này sẽ yêu cầu một khuôn đơn giản làm từ nhôm ít tốn kém hơn hoặc khuôn in 3D . Hơn nữa, nó sẽ yêu cầu nguyên liệu thô ít hơn và máy móc ít phức tạp hơn. Nhìn chung, chi phí ép phun thấp. Tuy nhiên thì chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm lại cao hơn.
– Sản xuất số lượng lớn và trung bình
Điều này sẽ yêu cầu một khuôn ép mạnh mẽ được làm từ thép do tuổi thọ cao , nhiều vật liệu hơn và nếu có thể là một máy ép nhựa tối tân hơn. Điều này sẽ làm tăng chi phí ép phun. Tuy nhiên, chi phí cao sẽ được chia ra trên tổng số lượng sản phẩm, giảm chi phí cho mỗi bộ phận sản phẩm được sản xuất.
Điều quan trọng cần lưu ý là có sự phân bổ chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm trong sản xuất khối lượng lớn so với sản xuất khối lượng trung bình. Kết quả là, chúng ta có chi phí thấp hơn cho mỗi đơn vị sản phẩm được sản xuất.
Các yếu tố khác khiến tăng chi phí ép phun
Ngoài chi phí sản phẩm, dụng cụ, vật liệu và sản xuất, các yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng đến chi phí ép phun. Dưới đây là những yếu tố khác ảnh hưởng đến chi phí.
-
Chi phí thiết bị
Các thiết bị được sử dụng trong quá trình ép phun nhựa là duy nhất. Chi phí của một chiếc máy phụ thuộc vào kích thước và mức độ phức tạp của nó. Hiệu suất làm việc của máy ép phun cũng ảnh hưởng đến mức giá của nó. Ngoài ra, bạn cần xem xét các loại máy ép phun sau đây và cách chúng ảnh hưởng đến chi phí:
– Máy ép phun thủy lực
Máy ép thủy lực sử dụng bơm thủy lực để điều khiển máy trong quá trình ép. Chúng có độ bền cao, khả năng hoạt động ổn định, đồng thời chi phí mua ban đầu phải chăng. Tuy nhiên, chúng tiêu thụ quá nhiều năng lượng và thiếu độ chính xác.
– Máy ép phun điện
Máy ép phun điện sử dụng động cơ servo điện để điều khiển máy trong quá trình ép. Chúng tiêu thụ ít năng lượng hơn, chính xác, phát sinh chi phí vận hành và bảo trì thấp và dễ sử dụng. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao và cần bảo trì định kỳ.
– Máy ép phun hỗn hợp
Máy ép phun hỗn hợp là sự kết hợp của cả hai máy. Chúng được đặc trưng bởi hiệu quả năng lượng, độ chính xác cao và độ lặp lại. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi các quy trình bảo trì nặng nề do sử dụng bơm thủy lực và động cơ điện và có chi phí đầu tư ban đầu rất cao.
Thay vì mua một chiếc máy, các doanh nghiệp thuê ngoài dự án của họ cho các nhà cung cấp dịch vụ ép phun. Vì vậy, họ không còn phải chịu chi phí lớn khi mua máy mà chỉ phải chịu chi phí dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ.
-
Chi phí lao động
Chi phí lao động bao gồm một số chi phí liên quan đến người vận hành:
- Chi phí thiết lập bao gồm chi phí cấu hình và thiết lập máy ép phun. Phải mất nhiều thời gian vì độ chính xác và chuyên môn kỹ thuật cần thiết cho một quá trình như vậy.
- Chi phí sửa chữa bao gồm thay thế các bộ phận, công cụ và một số bộ phận bị lỗi trong quá trình ép phun.
- Chi phí vận hành là cần thiết mặc dù hầu hết các máy ép phun đều được tự động hóa.
-
Dịch vụ bổ sung
Các dịch vụ bổ sung do các nhà cung cấp dịch vụ ép phun cung cấp, chẳng hạn như dịch vụ hoàn thiện hoặc hậu xử lý, kiểm tra sản phẩm và đóng gói, có thể làm tăng chi phí ép phun.
– Hoàn thiện bề mặt
Hoàn thiện bề mặt bao gồm các quy trình như ủ, phun cát, sơn tĩnh điện , v.v., trong đó sản phẩm được gia tăng tính thẩm mỹ hoặc chức năng của nó. Chúng tách biệt với quá trình ép phun. Tuy nhiên, nhiều nhà cung cấp dịch vụ sẽ giảm giá cho khách hàng sử dụng chúng cho cả quá trình ép phun và hoàn thiện bề mặt. Ngoài ra, còn có các dịch vụ phụ có thể là quy trình sản xuất (ví dụ: gia công và khoan), dịch vụ lắp ráp (ví dụ: hàn siêu âm) và trang trí (ví dụ: in miếng đệm), có thể làm tăng chi phí ép phun.
Lưu ý: không phải tất cả các sản phẩm sẽ cần yêu cầu hoàn thiện bề mặt hoặc các dịch vụ phụ khác. Do đó, bạn nên đảm bảo rằng bạn cần những dịch vụ như vậy để tăng hiệu quả sản xuất tổng thể và ít lãng phí nguyên vật liệu hơn.
– Bao bì đóng gói
Chi phí đóng gói sản phẩm phụ thuộc vào việc đóng gói bao bì hướng tới người tiêu dùng (nghĩa là bao bì sản phẩm cuối khi bán tới người tiêu dùng) hay bao bì vận chuyển (sử dụng trong quá trình vận chuyển). Bao bì hướng tới người tiêu dùng phù hợp với các sản phẩm đã sãn sàng để sử dụng. Tuy nhiên, các nhà sản xuất lớn có thể sử dụng cách đóng gói tự động, giúp giảm thiệt hại và ít lỗi hơn.
– Yêu cầu kiểm tra sản phẩm
Chi phí kiểm tra sản phẩm có thể là chuyên ngành hoặc tiêu chuẩn. Một mặt, kiểm tra tiêu chuẩn là một quy trình nội bộ yêu cầu nhân viên được đào tạo để kiểm tra các lỗi sản phẩm (về thẩm mỹ hoặc nghiêm trọng) và một nhóm xác minh chất lượng để xác định nguyên nhân có thể xảy ra. Mặt khác, kiểm tra chuyên ngành liên quan đến việc mời các kỹ sư chuyên ngành kiểm tra sản phẩm. Do đó, chứng nhận chuyên ngành có chi phí cao hơn và đôi khi các nhà cung cấp dịch vụ ép phun kiêm luôn cung cấp chứng nhận với chi phí tốt hơn.
Các phương pháp hay nhất để giảm chi phí trong quá trình ép phun
Ép phun có độ tin cậy cao và tiết kiệm chi phí so với các giải pháp thay thế. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể giảm chi phí ép phun bằng cách sử dụng các gợi ý bên dưới:
-
Đơn giản hóa thiết kế sản phẩm
Có một sản phẩm đơn giản sẽ hạn chế các yêu cầu cho khuôn phức tạp. Do đó, quy trình sản xuất khuôn có thể đơn giản hơn, giảm chi phí ép phun.
-
Giảm các phần tính năng không cần thiết
Xuất phát từ sản phẩm, bạn có thể tối đa hóa thiết kế sản phẩm bằng cách chỉ tập trung vào các tính năng cơ bản sẽ hiện thực hóa hiệu suất tối ưu của bộ phận. Tránh các yếu tố hoặc thành phần không cung cấp giá trị thị trường.
-
Tối ưu hóa lựa chọn vật liệu
Mỗi vật liệu là duy nhất. Tuy nhiên, nhiều loại có cùng thuộc tính, có thể cho phép chúng thay thế cho nhau. Ví dụ, POM và PEEK bền và chịu nhiệt, mài mòn và hóa chất, tuy nhiên, POM rẻ hơn so với PEEK.
Ngoài việc chọn đúng vật liệu, bạn có thể giảm chi phí ép phun bằng cách tái sử dụng nhựa. Chúng bao gồm nhựa cứng trong ống dẫn và trong phần xử lý hậu kỳ. Tuy nhiên, tính chất cơ học của nhựa có thể giảm đi, đặc biệt là do các chất phụ gia.
-
Giảm bớt vẻ thẩm mỹ của sản phẩm
Nếu sự hấp dẫn về mặt thẩm mỹ là không quan trọng, thì lớp hoàn thiện bóng loáng cũng không quan trọng. Vì chúng không quan trọng đối với giá trị thị trường của dự án, bạn có thể loại bỏ chúng và giảm tổng chi phí ép phun.
-
Tái sử dụng khuôn mẫu
Tái sử dụng khuôn cũng có thể giúp giảm chi phí sản xuất, đặc biệt là khi làm việc với khuôn in 3D. Tận dụng tối đa các khuôn bằng cách tái sử dụng chúng cho các ứng dụng khác nhau. Bạn có thể sử dụng cùng một khuôn cho không chỉ cùng một bộ phận mà cả những bộ phận tương tự. Điều này có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh bất cứ phần nào có thể.
Tinh Hà – cung cấp các loại thiết bị và dụng cụ hỗ trợ sản xuất khuôn ép nhựa
Công ty Tinh Hà chúng tôi là phân phối các loại dụng cụ cắt, bầu kẹp đáp ứng trong việc gia công CNC khuôn ép nhựa. Đồng thời chúng tôi cũng cung cấp máy đo quét laser 3D, dịch vụ đo quét 3D và dịch vụ thiết kế ngược dành cho các công ty sản xuất khuôn mẫu. Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn nhiều hơn về các sản phẩm và dịch vụ.
Xem thêm: Đo lường biên dạng khuôn mẫu bằng phương pháp quét 3D
