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Jan 28, 2024

Costo de moldeo por inyección

Comparta este artículo El moldeo por inyección generalmente se describe como un método rentable

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El moldeo por inyección generalmente se describe como un proceso de fabricación rentable... cuando se solicitan grandes cantidades de piezas.

La razón de esto es simple: con el moldeo por inyección, los costos iniciales de herramientas son muy altos, mientras que los costos reales de moldeo de plástico son muy bajos, lo que significa que el costo efectivo por unidad se reduce cuando se requieren más unidades.

Por ejemplo, imagina que un molde de acero inoxidable para un carro de juguete cuesta $5,000 y cada carro de juguete de plástico hecho con el molde cuesta $0.50. En este escenario, ordenar 1x unidad del carro de juguete costaría $5,000.50, ordenar 2x unidades costaría $5,001 y ordenar 1,000x unidades costaría $5,500.

En todos los escenarios, el molde representa la mayor parte del costo, por lo que el costo total no varía mucho.

Sin embargo, en estos tres escenarios, el costo por unidad efectivo varía mucho:

Como puede ver, hay una reducción dramática en el costo por unidad cuando aumenta la cantidad de unidades, ya que las unidades adicionales amortizan el alto costo del molde.

Pedir más unidades del coche de juguete representa claramente una mejor relación calidad-precio. (De hecho, ordenar una sola unidad parecería ser una pérdida de dinero colosal).

Pero, ¿qué tan "grande" queremos decir cuando decimos que el moldeo por inyección es adecuado para grandes cantidades de piezas? 100? 1,000? 10,000? ¿Un millón? Como empresa que decide entre varios procesos de fabricación para un pedido mediano de prototipos o piezas de uso final, queremos saberen qué punto el moldeo por inyección se vuelve más rentable que las alternativascomo la impresión 3D.

Y aunque no existe una fórmula sencilla para determinar el punto en el que el moldeo por inyección se vuelve más rentable que la impresión 3D, hay ciertos factores que podemos tener en cuenta que nos ayudarán a tomar la decisión correcta.

3ERP, un experto en moldeo por inyección y otros servicios de fabricación bajo demanda, ofrece aquí consejos para elegir entre la impresión 3D de moldeo por inyección en función del tamaño del pedido requerido.

Para las empresas que buscan completar la creación de prototipos o la producción de piezas de plástico, tanto la inyección como la impresión 3D pueden parecer opciones tentadoras, y puede parecer difícil sopesar los beneficios respectivos de cada una.

Sin embargo, antes de entrar en cálculos precisos, vale la pena señalar algunas situaciones en las que un proceso de fabricación es claramente preferible a otro.

Comencemos con un escenario en el que una empresa necesita una cantidad muy pequeña de prototipos (quizás solo uno) y las propiedades materiales y estéticas de los prototipos tienen una importancia insignificante. Tal vez el equipo interno de I+D simplemente quiera ver, de forma muy vaga, cómo se ve una carcasa de plástico amarilla en su nuevo dispositivo electrónico.

En tal escenario, la impresión 3D sería obviamente la opción preferible: sería significativamente más barata y cualquier deficiencia técnica en el prototipo no importaría.

Alternativamente, imagine un escenario en el que solo se necesitan un puñado de prototipos (quizás solo uno), pero la empresa busca presentar su producto a un inversionista, quien necesita estar convencido de que la parte de uso final (que se fabricará con inyección moldeado durante la producción en masa) funcionará correctamente para su propósito previsto.

En tal escenario, si bien la impresión 3D del prototipo puede ser más económica, aún podría valer la pena para la empresa crear un prototipo moldeado por inyección para demostrar la viabilidad de su producto de uso final.

Es difícil comparar los costos del moldeo por inyección y la impresión 3D porque los procesos son fundamentalmente diferentes, no solo en términos de cómo funcionan, sino también en cómo se determinan sus respectivos costos.

En términos generales, el moldeo por inyección es un proceso con altos costos iniciales: los moldes de metal son costosos de fabricar y ese paso preliminar puede ser un obstáculo insuperable para algunas pequeñas empresas. Sin embargo, una vez que se ha fabricado un molde, el costo de cada "tiro" de plástico inyectado es muy bajo.

La impresión 3D es diferente porque, a diferencia del moldeo por inyección, es un proceso de un solo paso. No se necesitan herramientas y la pieza terminada sale directamente de la impresora. Esto significa que no hay costos de inicio obstructivos.

Dicho esto, el costo de una sola pieza impresa en 3D de plástico es generalmente más alto que una inyección de plástico inyectado. Esto se debe a que el filamento de impresión 3D (para impresoras FDM) es más caro que los gránulos de plástico y a que la lentitud de las impresoras 3D significa que los proveedores de servicios deben cobrar más por su funcionamiento.

Con eso en mente, la diferencia más importante entre los dos procesos es queel costo por unidad de moldeo por inyección es dinámico : disminuye a medida que aumenta el número de unidades. Con la impresión 3D, por otro lado, el costo por unidad es estático: las piezas generalmente costarán la misma cantidad ya sea que ordene una o 1,000 de ellas.

Esto significa queLa impresión 3D en pequeñas cantidades es más económica que el moldeo por inyección, mientras que el moldeo por inyección en grandes cantidades es más económico que la impresión 3D . Eso también significa, lógicamente, que hay una cantidad específica en la que la opción de "mejor valor" cambia de la impresión 3D al moldeo por inyección.

Encontrar esa cantidad depende de varios factores.

Al evaluar los costos potenciales del moldeo por inyección y la impresión 3D, vale la pena comenzar con la parte potencialmente más costosa del proyecto: el molde.

Los moldes pueden costar miles de dólares, ya que se mecanizan a partir de metal y deben durar mucho tiempo, potencialmente cientos de miles de inyecciones de plástico. Sin embargo, es posible reducir drásticamente el costo de los moldes a través deherramientas rápidas, la creación de moldes de grado prototipo con máquinas CNC o impresoras 3D de metal.

El costo de los moldes también se puede reducir utilizando aluminio en lugar de acero. El aluminio es menos duradero que el acero para herramientas, pero aún es capaz de producir piezas moldeadas de alta calidad a partir de materiales no corrosivos.

Si se puede reducir el coste del molde, disminuye el número de piezas moldeadas necesarias para que sea rentable.

Como ejemplo, imagina que un molde de acero para un carro de juguete cuesta $5000, que un molde de aluminio cuesta $1000 y que el costo por inyección de plástico con cualquiera de los moldes es de $0,50. Imagine también que una versión impresa en 3D del coche de juguete cuesta 20 dólares.

En este ejemplo, los costos potenciales del proyecto serían los siguientes:

En este escenario, un pedido de 50 unidades es más económico con la impresión 3D, pero un pedido de 60 unidades es más económico utilizando el moldeo por inyección con un molde de aluminio. (Mientras tanto, el molde de acero más caro se vuelve más rentable que la impresión 3D justo por encima de la marca de 250 unidades).

Otra consideración que afectará el cálculo es el plástico utilizado para fabricar la pieza, y hay varias variables a considerar aquí.

Un factor a considerar es que no todos los plásticos imprimibles en 3D son moldeables y viceversa. Otra es que el filamento de impresión 3D es, en general, más caro que los gránulos de plástico utilizados para el moldeo por inyección, ya que el fabricante del material debe moldearlo con precisión.

Es importante destacar que el costo de los plásticos puede no ser consistente entre los formatos de gránulos y filamentos: materiales como el nailon y el policarbonato, por ejemplo, siguen siendo productos relativamente premium en el mercado de filamentos de impresión 3D, por lo que se necesitaría una cantidad relativamente pequeña de piezas de nailon para hacer la inyección. moldeo más rentable que la impresión 3D. (Sin embargo, un material de impresión 3D común como el ABS requeriría un número mucho mayor).

Por lo tanto, el tipo de plástico utilizado para fabricar las piezas puede determinar qué proceso de fabricación es más económico para un volumen de pedido dado.

El diseño de la pieza también puede afectar su costo potencial para el moldeo por inyección y la impresión 3D. Una pieza con voladizos, por ejemplo, puede ser significativamente más económica para la impresión en 3D, ya que las piezas moldeadas por inyección con voladizos requieren herramientas más complejas.

En otras palabras, si el diseño de su pieza no es adecuado para el moldeo por inyección, probablemente necesitará pedir más piezas para que el moldeo por inyección sea rentable.

FDM sigue siendo el proceso de impresión 3D más común, pero las opciones alternativas incluyen estereolitografía y sinterización selectiva por láser. Estos otros procesos son más caros que FDM, lo que naturalmente afecta su asequibilidad en comparación con el moldeo por inyección.

Por ejemplo, las piezas 200 FDM pueden ser más baratas que las piezas moldeadas por inyección equivalentes a 200, pero las piezas SLS 200 pueden ser más caras que las piezas moldeadas por inyección 200.

Dado que el costo por unidad de las piezas de plástico es dinámico para el moldeo por inyección y estático para la impresión 3D, puede ser difícil evaluar qué opción es la mejor relación calidad-precio para un pedido determinado.

Numerosos factores, incluida la creación del molde, el material de la pieza y la forma de la pieza, pueden afectar el costo del pedido, y en diferentes grados según el proceso de fabricación.

Con eso en mente, la mejor solución al dilema puede ser simplemente solicitar una cotización para ambos procesos.

3ERP tiene experiencia tanto en moldeo por inyección como en impresión 3D, y puede evaluar proyectos caso por caso para ver cuál representa la mejor relación calidad-precio.

Ponte en contacto y pondremos en marcha tu proyecto.

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