Wie viel kostet das Spritzgießen und wie schätzt man es?

„Wie hoch sind die Kosten für das Spritzgießen?“ ist eine häufig gestellte Frage von Menschen, die sich fragen, ob sie diese Technologie übernehmen möchten.

Spritzgießen ist heutzutage ein sehr beliebtes Herstellungsverfahren, das für die Herstellung verschiedener Teile und Komponenten verwendet wird. Daher ist es wichtig, sich über die Spritzgusskosten zu informieren, bevor Sie dieses Verfahren für Ihre Fertigungsindustrie in Betracht ziehen.

In diesem Artikel werden wir eine detaillierte Studie über Spritzgusskosten haben. Mit den von uns bereitgestellten Informationen erfahren Sie mehr über die Faktoren, die diese Kosten beeinflussen.

Nachdem Sie diesen Leitfaden gelesen haben, können Sie die genauen Herstellungskosten berechnen, die das Spritzgießen für Ihre speziellen Anforderungen in Anspruch nehmen wird.

Lassen Sie uns gleich auf den Punkt kommen, um zu erfahren, was Spritzguss kostet:

Was sind die verschiedenen Faktoren, die die Kosten des Spritzgießens beeinflussen?

Die Grundkosten für Spritzgussformen sind keine feste Zahl, die für jede Anwendung gilt. Es handelt sich um einen schwankenden Wert, der zwischen ein paar hundert Dollar und Hunderttausenden von Dollar liegen kann.

Wie Sie sehen können, ist dies eine sehr breite Preisspanne. Der genaue Wert schwankt aufgrund mehrerer am Spritzgießprozess beteiligter Komponenten. Diese Faktoren, die die Kosten beeinflussen, sind:

Ausrüstung

Die Kosten für die Ausrüstung zum Spritzgießen können je nach Art und Anwendung der Ausrüstung stark variieren. Es gibt kleine Spritzgussanlagen, die Unternehmen im eigenen Haus halten.

Dann gibt es große Spritzgießmaschinen, die typischerweise von Dienstleistern und Industriebetrieben gehalten werden, die große Produktionsmengen herstellen.

Professionelle industrielle Spritzgussanlagen kosten zwischen 50.000 und 200.000 US-Dollar. Diese Maschinen sind nichts für Bastler und Amateure, da sie erfahrene Bediener erfordern.

Dies ist zweifellos ein großer Kostenfaktor für jede Branche. Daher entscheiden sich die meisten Hersteller dafür, den Spritzgussprozess an Experten wie 3ERP auszulagern, die über die hochwertigsten Spritzgussmaschinen verfügen.

Werkzeugkosten

Während die Formausrüstung eine einmalige Investition ist, ist die Herstellung der Form selbst eine laufende Ausgabe, die für jedes Teil erforderlich ist. Daher sind die Werkzeugkosten einer der wichtigsten Antriebsfaktoren für das Spritzgießen.

Diese Kosten können je nach dem Prozess, den Sie zum Erstellen der Formen verwenden, variieren. Üblicherweise werden zu diesem Zweck drei Prozesse verwendet:

CNC-Bearbeitung:

Die CNC-Bearbeitung wird normalerweise für Formen aus Metall wie Edelstahl oder Aluminiumformen eingesetzt. Die CNC-Bearbeitung arbeitet mit Schneidwerkzeugen, um das Material von einem Metallblock zu entfernen. Der Vorteil der CNC-Bearbeitung zur Herstellung von Formen ist die unübertroffene Präzision, die diese Methode bietet.

Die CNC-Bearbeitung hat einen kleinen Nachteil in Bezug auf die Zeit, die für die Fertigstellung der Formen benötigt wird. Bei diesen Maschinen müssen die Rüstzeiten der Werkzeuge und das Wechseln der Werkzeuge für unterschiedliche Schnittformen berücksichtigt werden.

Elektroerosive Bearbeitung:

Elektroerosionsbearbeitung wird auch als EDM bezeichnet. Diese Technologie wird zum Erstellen von Formen mit komplizierten Formen verwendet. Es wird erreicht, indem elektrische Entladungen verwendet werden, um das Metallwerkstück zu schmelzen und zu biegen und ihm die gewünschte Form zu geben.

Genau wie die CNC-Bearbeitung weist auch die EDM eine hohe Genauigkeit auf. Während die CNC-Bearbeitung jedoch für andere Materialien als Metalle verwendet werden kann, funktioniert EDM nur für Metallformen.

3D-Druck

Der 3D-Druck ist eine der billigsten und schnellsten Möglichkeiten, Formen für den Spritzguss herzustellen. Dieser Prozess erfordert nichts als einen 3D-Drucker, sodass die Kosten sehr gering sind. Darüber hinaus sind keine hochqualifizierten Arbeitskräfte erforderlich, wodurch Sie erhebliche Arbeitskosten einsparen.

Eingespritztes Material

Kunststoffspritzguss bietet ein gewisses Maß an Vielseitigkeit für die Art von Kunststoffen, die Sie als Spritzgussmaterial verwenden können. Einige davon sind ABS, PU, ​​PE, PP und PC.

Die Materialkosten für Pellets, die im Spritzgussverfahren verwendet werden, können zwischen $! pro kg auf 5 $ pro kg. Die Gesamtkosten des eingespritzten Materials hängen von der verwendeten Materialmenge ab, die wiederum von dem von Ihnen gewünschten Design abhängt.

Andere Materialien, die injiziert werden können, sind verschiedene Metalle und flüssiges Silikon.

Komplexität des Designs

Hochkomplexe Konstruktionen können zu erheblichen Mehrkosten führen. Zum einen erfordert es Forschung, Entwicklung und technisches Know-how. Zu diesem Zweck können Sie entweder einen Fachmann beauftragen oder den Designprozess selbst auslagern. Beide Optionen haben ihre eigenen Kosten.

Arbeitskosten

Die meisten Schritte beim Spritzgießen sind heute automatisiert und werden von Softwaresystemen ausgeführt. Zum Beispiel wird die CNC-Maschine von Computer Numerical Controlled Software betrieben, die 3D-Drucker laufen auf ihrer eigenen Software und der Spritzguss hat ebenfalls eine automatisierte Verarbeitung.

An manchen Stellen gibt es tatsächlich bestimmte Arbeitsanforderungen, wie zum Beispiel:

Einrichtungskosten: Für jeden Schritt des Spritzgießens gibt es bestimmte Rüstanforderungen. Beispielsweise ist bei der Herstellung der Formen eine gewisse Einrichtung der Werkzeuge erforderlich. Während des Spritzgießens erfolgt das Einrichten der Form und das Konfigurieren der Ausrüstung. All dies ist mit einigen Arbeitskosten verbunden.

Reparaturkosten: Spritzgießen ist ein mechanischer Prozess, der mehrere Arten von Ausrüstung erfordert. Daher gibt es zwangsläufig bestimmte Reparatur- und Wartungsprozesse, die Arbeitskraft erfordern.

Betreiberkosten: Unabhängig davon, wie viele selbstregulierende Maschinen Sie verwenden, benötigen Sie immer noch einen Bediener, der den gesamten Vorgang überwacht. Die Kosten des Bedieners sind in den Arbeitskosten zu berücksichtigen.

Art der Spritzgussformen

Je nach Anzahl der Kavitäten gibt es drei verschiedene Arten von Spritzgießwerkzeugen. Diese sind:

Einfachform

Einkavitätenformen haben eine Kavität im Inneren, sodass sie ein Teil pro Zykluszeit herstellen. Während die Kosten für die Form geringer sind, wird die Produktionsrate der Teile langsamer sein. Dies führt zu höheren Kosten pro Teil.

Mehrfachformen

Formen mit mehreren Kavitäten haben mehr als eine Kavität in ihrem Inneren, sodass sie mehrere Teile gleichzeitig herstellen können. Während dies zu höheren Anschaffungskosten der Form führt, führt dies zu deutlich geringeren Kosten des Teils. Es ist eine kostengünstige Lösung für große Mengen.

Familien-Spritzgussformen

Spritzgussformen der Familie haben auch mehrere Kavitäten in ihrem Inneren. Diese Hohlräume sind jedoch für unterschiedliche Teile vorgesehen, sodass diese Formen gleichzeitig unterschiedliche Formen von Spritzgussteilen erzeugen können.

So können Sie zum Beispiel die oberen und unteren Enden eines Kunststoffbehälters in einem Einfamilien-Spritzgusswerkzeug herstellen. Diese Formen sind in Bezug auf die Formkosten eine teurere Option, aber sie machen den gesamten Produktionsprozess schneller und billiger.

Art der Formprozesse

Es gibt drei verschiedene Arten von Spritzgussverfahren. Diese sind:

Einfaches Spritzgießen:

Dies ist die einfachste Art des Spritzgussverfahrens. Der Kunststoff wird direkt in die Formhohlräume eingespritzt, um das Endstück herzustellen. Von den drei verschiedenen Formverfahren ist dieses das günstigste.

Einsatzformteil:

Insert Moulding ist ein etwas komplexeres Verfahren als einfaches Spritzgießen. Beim Insert Moulding werden Metalleinsätze exakt im Werkzeug positioniert. Nach der Positionierung erfolgt dann der Kunststoffspritzguss.

Dieser Prozess erzeugt verschmolzene Kunststoffteile mit direkt in das Teil eingeschmolzenen Metalleinsätzen. Ein Beispiel hierfür sind die Metallbefestigungen, die Sie in Kunststoffkomponenten eingesetzt sehen.

Aufgrund des Insert-Moldings hat die gesamte Baugruppe eine höhere Festigkeit im Vergleich zur mechanischen Befestigung der Kunststoff- und Metallteile aneinander.

Umspritzen:

Wie das Umspritzen ist auch das Umspritzen etwas komplexer als das einfache Spritzgießen. Beim Umspritzen findet ein grundlegender Spritzgussprozess statt, um ein Teil herzustellen, sagen wir Teil 1. Teil 1 wird dann in einer anderen Form aufbewahrt und ein weiterer Kunststoff-Spritzgussprozess findet statt.

Der zweite Prozess erstellt Teil 2, der Teil 1 in sich enthält. Dieses Verfahren ähnelt dem Umspritzen mit dem Unterschied, dass Sie anstelle eines Metalleinlegers ein im Kunststoffspritzguss hergestelltes Teil verwenden.

Ein gängiges Beispiel hierfür ist der weiche Gummigriff, den Sie eingebettet in Kunststoff- und Gummiprodukten wie Zahnbürsten sehen.

Teilvariablen

Die Größe und das Design des Teils wirken sich stark auf die Kosten aus. Größere Spritzgussteile erfordern nicht nur höhere Materialkosten, sondern auch größere Formen. Wenn Designs komplex werden, kann das Gießen in ähnlicher Weise mehrere Schritte erfordern.

Teilemerkmale

Die Merkmale, die das Endprodukt enthalten wird, wirken sich auch auf die Spritzgusskosten aus. Wenn das Produkt komplexe Merkmale aufweist, erfordern die Merkmale möglicherweise kleine Komponenten, für deren Herstellung ein Spritzgussverfahren erforderlich ist.

Produktionsvolumen

Sie haben vielleicht gesehen, dass die Herstellungskosten pro Teil geringer werden, wenn die Produktion in großen Mengen erfolgt. Die gleiche Idee gilt auch für den Spritzguss.

Wenn Sie ein großes Produktionsvolumen erfüllen, benötigen Sie eine höhere Anzahl von Formen. Die Kosten der Formen steigen jedoch nicht linear. Wenn die Kosten für die Form beispielsweise 1 $ pro Teil für 100 Teile betragen, können die Kosten für 5.000 Teile etwa 0,5 $ pro Teil und für 100.000 Formen 0,25 $ pro Teil betragen.

Ebenso sinken die Arbeitskosten pro Teil bei größeren Produktionsmengen in gleicher Weise. Während die Gesamtkosten der Produktion bei höheren Produktionsmengen steigen, entstehen Ihnen deutlich geringere Kosten pro Teil.

Sekundäre Dienstleistungen

Benötigt der Hersteller Nebenleistungen wie Polieren oder Nachveredeln des Produktes, verlangt er zusätzliche Kosten. Es ist zwar kein Teil der Spritzgusskosten selbst, der Dienstleister kann es jedoch gegen Aufpreis in Betracht ziehen.

Kostenübersicht Spritzguss

Machen wir uns ein Bild von den Kunststoffspritzgusskosten für ein Teil bei unterschiedlichen Produktionsmengen.

Geringes Produktionsvolumen

Als Kleinserienfertigung kann alles zwischen hundert Teilen und einigen tausend Teilen betrachtet werden. Für diese Kleinserienanwendungen fertigen die Hersteller die Formen normalerweise im eigenen Haus und führen das Formen selbst durch.

Für geringe Produktionsmengen stellen Hersteller Formen aus 3D-gedrucktem Polymerharz her, da es billig ist und keinen großen Produktionszyklus durchlaufen muss.

Der gesamte Produktionslauf für dieses Volumen dauert etwa 3 Tage, um die endgültigen Teile zu erreichen. Nehmen wir für einen Lauf mit 100 Teilen die folgenden Parameter an:

• Anzahl der Teile =100
• Kosten der Form =100 $
• Materialkosten pro Teil =0,5 $
• Gesamtmaterialkosten =50 $
• Arbeitskosten pro Teil =3 $
• Gesamtarbeitskosten =300 $
• Gesamtkosten des Spritzgussverfahrens =450 $

Produktion mittlerer Stückzahlen

Die Produktion mittlerer Stückzahlen kann irgendwo zwischen fünftausend Teilen und Zehntausenden von Teilen liegen. Für diesen Produktionsumfang lagern die Hersteller in der Regel sowohl die Formherstellung als auch den Formprozess aus.

Nehmen wir zum Vergleich mit dem Niedrigproduktionsmodell und dem Hochproduktionsmodell an, dass wir einen 5.000-Volumen-Zyklus des gleichen Teils ausführen.

• Anzahl der Teile =5.000
• Kosten der Form =2500 $
• Materialkosten pro Teil =0,5 $
• Gesamtmaterialkosten =2500 $
• Arbeitskosten pro Teil =2 $
• Gesamtarbeitskosten =10.000 $
• Gesamtkosten für Spritzguss =15.000 $

Großserienfertigung

Bei der Großserienfertigung werden Hunderttausende von Teilen verarbeitet. Nehmen wir für diesen Vergleich an, wir produzieren 100.000 Teile des gleichen Typs.

• Anzahl der Teile =100.000
• Kosten der Form =25.000 $
• Materialkosten pro Teil =0,5 $
• Gesamtmaterialkosten =50.000 $
• Arbeitskosten pro Teil =1 $
• Gesamtarbeitskosten =100.000 $
• Gesamtkosten für Spritzguss =175.000 $

Wie Sie sehen, sinken die Spritzgusskosten pro Teil für die Massenproduktion erheblich. Daher haben Großserienprojekte die beste Wirtschaftlichkeit, wenn wir über Spritzgusskosten sprechen.

Wie lassen sich Spritzgusskosten senken?

Spritzguss ist aufgrund seiner geringen Kosten und hohen Zuverlässigkeit das bevorzugte Herstellungsverfahren.

Während das Verfahren im Vergleich zu seinen Alternativen an sich billig ist, können Sie die Kosten sogar noch weiter senken. Zu diesem Zweck sind hier einige Hinweise, die Sie berücksichtigen müssen:

Optimieren des CAD-Designs

Ein einzelnes Teil kann durch verschiedene CAD-Designs angegangen werden. Allerdings ist nicht jedes dieser Designs ideal. Einige Konstruktionen gleicher Teile können zu Zeit- und Ressourcenverschwendung führen. Optimieren Sie daher Ihr CAD-Design, um sicherzustellen, dass die Ressourcen optimal genutzt werden.

Vereinfachende Funktionen

Komplexe Merkmale können komplexe Formen und zusätzliche Schritte im Spritzgussverfahren erfordern. Daher können Sie die Kosten für Spritzgussformen reduzieren, wenn Sie zusätzliche Funktionen eliminieren, die nicht erforderlich sind.

In dieser Hinsicht können Sie alle Funktionen eliminieren, die nur der kosmetischen Veredelung dienen. Dadurch sparen Sie erheblich Geld.

Reduzieren der Teilegröße

Größere Teile sind nicht immer bessere Teile. Wenn die Größe der Teile steigt, steigen auch die Kosten für die für diese Teile erforderlichen Spritzgussformen. Wenn derselbe Prozess durch Reduzieren der Teilegröße erreicht werden kann, ist es eine gute Idee, sich dafür zu entscheiden.

Formen wiederverwenden

Nutzen Sie die Formen voll aus, indem Sie sie für verschiedene Anwendungen wiederverwenden. Sie können das gleiche Werkzeug nicht nur für das gleiche Teiledesign verwenden, sondern auch für ähnliche Teile. Dies kann, wo immer möglich, durch kleine Anpassungen an den Formen erreicht werden.

Einsatzformen nutzen

Der Einsatz von Technologien wie Insert Moulding und Overmolding ist sinnvoll, um langfristig Kosten zu sparen. Durch die Verwendung von Einsatzformen entfällt beispielsweise die Notwendigkeit, Gewinde auf dem Kunststoff selbst zu erzeugen, um ihn an Metallteilen zu befestigen.

Verwenden der DFM-Analyse

DFM steht für Design For Manufacturing. DFM im Spritzguss bezieht sich auf die Erstellung eines Teils, das dem Zweck des Kunden dient und die Kostenerwartungen erfüllt.

Für DFM berücksichtigen Analysten verschiedene Faktoren aus Kunst, Wissenschaft und Technologie, um das effizienteste Design zur Reduzierung der Spritzgusskosten zu finden.

Verwendung von Mehrfachformen und Familienformen

Mit Mehrkavitätenwerkzeugen und Familienwerkzeugen können Sie die Produktionsrate erheblich vervielfachen. Dies reduziert die Kosten des gesamten Vorgangs erheblich, insbesondere bei mittleren bis großen Produktionsläufen.

Selbstpassende Teile

Sich selbst verbindende Teile sind eine der kreativsten Möglichkeiten, um die Spritzgusskosten zu senken und gleichzeitig das Design zu vereinfachen. Selbstpassende Teile sind die Teile, die sich bei einer Drehung um 180 Grad an sich selbst anbringen können.

Der Vorteil selbstpassender Teile besteht darin, dass Sie eine einzelne Halbform verwenden können, um das gesamte Teil herzustellen. Es hält die Kosten der Form niedrig und die Größe der Kunststoffspritzgussform halbiert, während das Produktionsvolumen erhöht wird.

Wie wir in der Kostenübersicht für Kunststoffspritzgussformen festgestellt haben, bedeutet ein höheres Volumen niedrigere Kosten pro Teil. Dies, kombiniert mit Einsparungen bei der Formgröße und Anzahl der Formen, führt zu großen Einsparungen bei den endgültigen Kosten für die Kunststoff-Spritzgussform.

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Jetzt, da Sie die verschiedenen Kosten kennen, die mit dem Spritzgießen verbunden sind, bleibt eine wichtige Frage unbeantwortet:Wie hoch sind die Kosten für das Spritzgießen für mein Projekt?

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Schlussfolgerung

Spritzgießen ist heute eines der am weitesten verbreiteten Fertigungsverfahren. Jeden Tag sehen und berühren Sie mehrere Teile, die durch diesen Prozess entstehen, wie Flaschenverschlüsse und Kunststoffgriffe.

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, haben Sie jetzt eine bessere Vorstellung von den Kosten für das Kunststoffspritzgießen und wie sie von Projekt zu Projekt variieren. Sie kennen sogar die Kostenschwankungen, die aufgrund der Kosten für Spritzgusswerkzeuge auftreten.

Wenn Sie für Ihr nächstes Projekt das Schnellspritzgießen in Betracht ziehen, gibt es nichts zu bedenken. Sie können über unsere Kontakt-E-Mail-Adresse eine Anfrage an 3ERP senden, und unser Team wird sich mit dem besten verfügbaren Preis für Ihre Anforderungen an Sie wenden.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

Ist Spritzguss teuer?

Gar nicht. Spritzguss ist eines der billigsten Herstellungsverfahren überhaupt. Trotzdem können Sie die Formkosten pro Formgebungszyklus senken, indem Sie die in diesem Leitfaden vorgeschlagenen Tipps befolgen.

Welcher Formstoff eignet sich am besten für den Spritzguss?

Jeder Spritzgusswerkstoff hat seine eigenen Vorteile. Das perfekte Material für Sie hängt von Ihren Anforderungen und Budgetbeschränkungen ab.