Un devis de moulage par injection comporte trois grandes cat\u00e9gories de co\u00fbts : l'outillage (le moule), le co\u00fbt des mat\u00e9riaux par pi\u00e8ce et le co\u00fbt de traitement par pi\u00e8ce (temps machine, temps de cycle, main-d'\u0153uvre). L'outillage est un co\u00fbt fixe unique qui varie g\u00e9n\u00e9ralement entre $3 000 et $80 000 en fonction de la complexit\u00e9 de la pi\u00e8ce et du nombre de cavit\u00e9s. Le co\u00fbt par pi\u00e8ce diminue \u00e0 mesure que le volume augmente, car l'outillage est amorti sur un plus grand nombre d'unit\u00e9s. Ce guide d\u00e9taille chaque poste d'un devis type de moulage par injection, explique ce qui d\u00e9termine chaque co\u00fbt et vous donne les d\u00e9cisions de conception qui r\u00e9duisent le co\u00fbt total du programme sans compromettre la qualit\u00e9 de la pi\u00e8ce.<\/p>\n\n\n\n
Le devis de moulage par injection qui vous revient $40 000 plus cher que pr\u00e9vu contient g\u00e9n\u00e9ralement un co\u00fbt d'outillage qui n'\u00e9tait pas pr\u00e9vu dans le budget. Le devis qui revient suspicieusement bas contient g\u00e9n\u00e9ralement un outil \u00e0 cavit\u00e9 unique alors que vous aviez besoin de quatre cavit\u00e9s, ou un moule en acier P20 alors que le volume annuel n\u00e9cessite de l'acier tremp\u00e9 H13.<\/p>\n\n\n\n
Comprendre le contenu d'un devis de moulage par injection avant d'envoyer l'appel d'offres signifie que vous pouvez structurer la conception et le programme pour obtenir le bon r\u00e9sultat en termes de co\u00fbts. Pas le devis le moins cher. Le bon pour votre volume, vos exigences de qualit\u00e9 et le calendrier du programme.<\/p>\n\n\n\n
Au Pr\u00e9cision Yicen<\/a>, Dans le cadre de notre mission, nous travaillons avec les \u00e9quipes produit sur des pi\u00e8ces de pr\u00e9cision \u00e0 commande num\u00e9rique et des prototypes imprim\u00e9s en 3D tout au long du cycle de d\u00e9veloppement, y compris des pi\u00e8ces de transition pour les \u00e9quipes en attente d'outillage de moulage par injection. Ce guide vous donne le cadre des co\u00fbts afin que vous sachiez exactement ce que vous achetez lorsqu'un devis de moulage arrive sur votre bureau.<\/p>\n\n\n\n L'outillage est le moule, l'outil en acier usin\u00e9 avec pr\u00e9cision qui d\u00e9finit la g\u00e9om\u00e9trie de la pi\u00e8ce. Il s'agit d'un co\u00fbt d'investissement, pay\u00e9 une seule fois, qui permet de r\u00e9aliser tous les cycles de production ult\u00e9rieurs. Le co\u00fbt de l'outillage d\u00e9pend de cinq variables : la complexit\u00e9 et la taille de la pi\u00e8ce, le nombre de cavit\u00e9s, la qualit\u00e9 de l'acier et la dur\u00e9e de vie pr\u00e9vue de la grenaille.<\/p>\n\n\n\n Des formes de bo\u00eetes \u00e0 g\u00e9om\u00e9trie simple, une \u00e9paisseur de paroi uniforme, l'absence de contre-d\u00e9pouilles et des exigences minimales en mati\u00e8re de finition de surface permettent d'obtenir un outil simple. Un outil pour un couvercle de bo\u00eetier plat avec quelques trous de passage et sans complications li\u00e9es \u00e0 l'angle de d\u00e9pouille peut \u00eatre usin\u00e9 en 200 heures de temps combin\u00e9 de fraisage, d'\u00e9lectro\u00e9rosion et de polissage.<\/p>\n\n\n\n Si l'on ajoute un releveur pour cr\u00e9er une contre-d\u00e9pouille, une action lat\u00e9rale pour un trou lat\u00e9ral ou un effondrement du noyau pour une contre-d\u00e9pouille interne, la complexit\u00e9 de l'outillage se multiplie. Chaque m\u00e9canisme suppl\u00e9mentaire ajoute 40 \u00e0 120 heures de temps d'usinage et d'ajustement, sans compter les composants en acier sp\u00e9cifiques au m\u00e9canisme. L'outillage d'une pi\u00e8ce comportant trois actions lat\u00e9rales dans un outil \u00e0 cavit\u00e9 unique co\u00fbte 2 \u00e0 3 fois plus cher que celui de la m\u00eame pi\u00e8ce redessin\u00e9e sans contre-d\u00e9pouille.<\/p>\n\n\n\n Il s'agit du levier de DFM le plus puissant disponible dans le domaine du moulage par injection : redessiner les contre-d\u00e9pouilles avant le devis d'outillage. L'ajout d'un degr\u00e9 de d\u00e9pouille, le d\u00e9placement d'une caract\u00e9ristique pour \u00e9liminer une action lat\u00e9rale ou la division d'une pi\u00e8ce complexe en deux pi\u00e8ces plus simples peuvent r\u00e9duire le co\u00fbt de l'outillage de $8 000 \u00e0 $20 000 sur un outil de complexit\u00e9 moyenne.<\/p>\n\n\n\n Un outil \u00e0 cavit\u00e9 unique produit une pi\u00e8ce par tir. Un outil \u00e0 quatre cavit\u00e9s produit quatre pi\u00e8ces par tir \u00e0 partir du m\u00eame cycle de presse. Le co\u00fbt de production par pi\u00e8ce diminue proportionnellement au nombre d'empreintes.<\/p>\n\n\n\n Le compromis : un outil \u00e0 quatre cavit\u00e9s co\u00fbte 2,5 \u00e0 3,5 fois plus cher qu'un outil \u00e0 une seule cavit\u00e9 pour la m\u00eame pi\u00e8ce. Le surco\u00fbt de l'outillage est rentabilis\u00e9 par la r\u00e9duction du co\u00fbt par pi\u00e8ce \u00e0 des volumes plus \u00e9lev\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Le calcul du seuil de rentabilit\u00e9 : si l'outillage \u00e0 une seule cavit\u00e9 co\u00fbte 1 4T8 000 et l'outillage \u00e0 quatre cavit\u00e9s 1 4T22 000, la prime d'outillage est de 1 4T14 000. Si l'ajout de cavit\u00e9s r\u00e9duit le co\u00fbt par pi\u00e8ce de $0,80 \u00e0 $0,25 (en raison d'un temps de cycle effectif plus rapide), l'outil \u00e0 quatre cavit\u00e9s atteint le seuil de rentabilit\u00e9 \u00e0 $14 000 \u00f7 ($0,80 - $0,25) = 25 455 pi\u00e8ces. Au-del\u00e0 de ce volume, chaque pi\u00e8ce suppl\u00e9mentaire permet d'\u00e9conomiser $0,55 par rapport \u00e0 l'outil \u00e0 une seule empreinte.<\/p>\n\n\n\n L'outillage prototype en aluminium permet de r\u00e9duire de 4 \u00e0 6 semaines le d\u00e9lai d'outillage et co\u00fbte 60 \u00e0 70% de moins que l'acier P20. Il convient \u00e0 la validation de la conception, aux premiers \u00e9chantillons des clients et \u00e0 la production interm\u00e9diaire pendant la construction de l'outillage de production. Il ne convient pas en tant qu'outil de production permanent au-del\u00e0 de 10 000 tirs - l'aluminium tendre s'use aux points d'entr\u00e9e et sur les surfaces d'arr\u00eat, produisant des bavures et des d\u00e9rives dimensionnelles.<\/p>\n\n\n\n Pour les programmes de production pr\u00e9voyant plus de 500 000 tirs par an, l'acier tremp\u00e9 H13 est la bonne sp\u00e9cification. \u00c0 ce volume, le P20 produit une usure progressive qui entra\u00eene une d\u00e9rive dimensionnelle avant que l'outil ne soit amorti. Le co\u00fbt d'outillage suppl\u00e9mentaire de l'acier H13 par rapport \u00e0 l'acier P20 est g\u00e9n\u00e9ralement compris entre 4 000 et 10 000 tonnes, en fonction de la taille de l'outil, ce qui permet d'\u00e9viter un r\u00e9\u00e9quipement de plus de 25 000 tonnes.<\/p>\n\n\n\n Le co\u00fbt des mat\u00e9riaux est simple : prix de la r\u00e9sine par kilogramme multipli\u00e9 par le poids de la pi\u00e8ce en grammes, plus un facteur de rebut pour les mat\u00e9riaux des canaux et des carottes qui ne deviennent pas des pi\u00e8ces finies.<\/p>\n\n\n\n Fourchette de prix des r\u00e9sines par classe de mat\u00e9riaux :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Pour un bo\u00eetier ABS de 50 grammes \u00e0 $2,50 par kg, le co\u00fbt de la mati\u00e8re premi\u00e8re est de $0,125 par pi\u00e8ce avant facteur de rebut. Avec un facteur de rebut de 15% pour les canaux et les carottes (en supposant un syst\u00e8me \u00e0 canaux froids), le co\u00fbt effectif du mat\u00e9riau est d'environ $0,145 par pi\u00e8ce.<\/p>\n\n\n\n Impact des canaux chauds et des canaux froids sur le co\u00fbt des mat\u00e9riaux.<\/strong> Un syst\u00e8me \u00e0 canaux chauds maintient la r\u00e9sine en fusion dans les canaux de coul\u00e9e entre les prises de vue, de sorte que la coul\u00e9e n'est pas une pi\u00e8ce s\u00e9par\u00e9e de plastique solidifi\u00e9 \u00e0 mettre au rebut ou \u00e0 r\u00e9aff\u00fbter. Pour les mat\u00e9riaux dont le prix est sup\u00e9rieur \u00e0 $5\/kg ou pour les pi\u00e8ces dont le rapport entre le poids du canal et celui de la pi\u00e8ce est important, un syst\u00e8me \u00e0 canaux chauds est rapidement amorti par rapport \u00e0 la prime d'outillage de $3 000-$8 000. Pour les r\u00e9sines de base o\u00f9 le mat\u00e9riau des canaux peut \u00eatre r\u00e9aff\u00fbt\u00e9 et r\u00e9utilis\u00e9 avec un impact minimal sur la qualit\u00e9, les canaux froids sont g\u00e9n\u00e9ralement plus \u00e9conomiques.<\/p>\n\n\n\n R\u00e9sines charg\u00e9es et renforc\u00e9es.<\/strong> L'ajout de fibres de verre (GF), de fibres de carbone (CF) ou de charges min\u00e9rales modifie \u00e0 la fois le co\u00fbt du mat\u00e9riau et les exigences de traitement. Le nylon 30% GF co\u00fbte environ 60-80% de plus par kg que le nylon non charg\u00e9. Il n\u00e9cessite \u00e9galement un acier \u00e0 outils tremp\u00e9 (la fibre de verre est abrasive et use rapidement les outils en aluminium ou en P20), une pression d'injection plus \u00e9lev\u00e9e et des vitesses de remplissage plus rapides pour \u00e9viter les probl\u00e8mes d'orientation des fibres. Ces exigences augmentent \u00e0 la fois le co\u00fbt de l'outillage et le co\u00fbt de traitement par pi\u00e8ce. Ne sp\u00e9cifiez les r\u00e9sines charg\u00e9es que lorsque l'am\u00e9lioration des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques est structurellement n\u00e9cessaire.<\/p>\n\n\n\n Le co\u00fbt de transformation est le co\u00fbt de fonctionnement de la presse \u00e0 injecter pour chaque cycle d'injection. Il se calcule comme suit : taux horaire de la presse \u00d7 dur\u00e9e du cycle.<\/p>\n\n\n\n Tarifs horaires de la presse<\/strong> varient en fonction du tonnage de la machine : les machines de 50 \u00e0 150 tonnes utilisent les presses $35-$65 par heure ; les machines de 400 \u00e0 800 tonnes utilisent les presses $80-$150 par heure ; les machines de plus de 1 000 tonnes utilisent les presses $150-$300 par heure. Les pi\u00e8ces plus grandes n\u00e9cessitent des presses plus grandes.<\/p>\n\n\n\n Dur\u00e9e du cycle<\/strong> est le temps total entre la fermeture de la pince et l'\u00e9jection de la pi\u00e8ce. Il se compose de trois \u00e9l\u00e9ments : le temps de remplissage (0,5 \u00e0 5 secondes pour la plupart des pi\u00e8ces), le temps d'emballage et de maintien (2 \u00e0 15 secondes) et le temps de refroidissement (5 \u00e0 60 secondes ou plus en fonction de l'\u00e9paisseur de la paroi et du mat\u00e9riau).<\/p>\n\n\n\n C'est sur le temps de refroidissement que la DFM a le plus d'influence sur le co\u00fbt de la transformation. Le temps de refroidissement est approximativement \u00e9gal au carr\u00e9 de l'\u00e9paisseur de la paroi. Doubler l'\u00e9paisseur de la paroi de 2 mm \u00e0 4 mm augmente le temps de refroidissement d'environ 4\u00d7. Une pi\u00e8ce ayant une \u00e9paisseur de paroi nominale de 3 mm et une nervure de 2 mm pr\u00e9sente des vitesses de refroidissement diff\u00e9rentes dans ces deux zones - la zone de la nervure la plus \u00e9paisse se refroidit plus lentement, ce qui provoque des marques d'enfoncement sur la surface oppos\u00e9e, \u00e0 moins que l'\u00e9paisseur de la nervure ne soit correctement con\u00e7ue.<\/p>\n\n\n\n La r\u00e8gle standard : l'\u00e9paisseur des nervures ne doit pas d\u00e9passer 60% de l'\u00e9paisseur de la paroi adjacente. Une paroi de 3 mm ne doit pas avoir de nervures plus \u00e9paisses que 1,8 mm. Le respect de cette r\u00e8gle permet d'uniformiser le temps de refroidissement et d'\u00e9liminer les marques d'enfoncement sans augmenter les co\u00fbts d'outillage.<\/p>\n\n\n\n Co\u00fbt des op\u00e9rations secondaires<\/strong> est souvent absente des devis de premier passage. Les inserts de thermofixation, la soudure par ultrasons, la tampographie, les op\u00e9rations d'assemblage - ces \u00e9l\u00e9ments s'ajoutent au co\u00fbt par pi\u00e8ce et doivent \u00eatre sp\u00e9cifi\u00e9s dans l'appel d'offres pour que le devis soit pr\u00e9cis. Un devis pour la seule pi\u00e8ce moul\u00e9e n'est pas un devis pour la pi\u00e8ce finie.<\/p>\n\n\n\n Comment lire un devis complet de moulage par injection<\/strong><\/p>\n\n\n\n Un devis de moulage par injection enti\u00e8rement d\u00e9taill\u00e9 doit indiquer : le co\u00fbt de l'outillage (d\u00e9taill\u00e9 par composant si possible), la qualit\u00e9 de l'acier et la dur\u00e9e de vie pr\u00e9vue de la grenaille, le nombre de cavit\u00e9s, le type de syst\u00e8me de canaux (chauds ou froids), le type et l'emplacement de la porte, le co\u00fbt de la r\u00e9sine par pi\u00e8ce, le co\u00fbt du traitement par pi\u00e8ce, le co\u00fbt des op\u00e9rations secondaires par pi\u00e8ce, le cas \u00e9ch\u00e9ant, et le d\u00e9lai pr\u00e9vu pour l'outillage et les premiers articles.<\/p>\n\n\n\n Un devis forfaitaire comportant une seule ligne intitul\u00e9e \u201coutillage\u201d et une autre intitul\u00e9e \u201cpi\u00e8ces\u201d n'est pas un devis v\u00e9rifiable. Il est impossible d'\u00e9valuer si la sp\u00e9cification de l'outil correspond \u00e0 vos besoins en volume ou si le co\u00fbt par pi\u00e8ce refl\u00e8te la bonne qualit\u00e9 de r\u00e9sine.<\/p>\n\n\n\n Demandez des informations d\u00e9taill\u00e9es. Un fournisseur confiant dans ses prix les fournira. Un fournisseur qui refuse de d\u00e9tailler ses prix prot\u00e8ge une structure de marge qui ne r\u00e9siste pas \u00e0 un examen approfondi.<\/p>\n\n\n\n L'avantage \u00e9conomique du moulage par injection ne se mat\u00e9rialise qu'apr\u00e8s l'amortissement de l'outillage. Avant cela, l'usinage CNC permet de produire les m\u00eames pi\u00e8ces en plastique \u00e0 un co\u00fbt total de programme inf\u00e9rieur.<\/p>\n\n\n\n Le volume de passage d\u00e9pend du co\u00fbt de l'outillage, de la diff\u00e9rence de co\u00fbt par pi\u00e8ce et de la faisabilit\u00e9 de la pi\u00e8ce dans les deux processus. Une r\u00e9f\u00e9rence g\u00e9n\u00e9rale : pour les pi\u00e8ces o\u00f9 le co\u00fbt par pi\u00e8ce du moulage par injection est de $0,50 et l'outillage de $15 000, et o\u00f9 l'\u00e9quivalent usin\u00e9 CNC est de $8,00 par pi\u00e8ce, le seuil de rentabilit\u00e9 est de 15 000 \u00f7 ($8,00 - $0,50) = 2 000 pi\u00e8ces. En dessous de 2 000 pi\u00e8ces, la CNC l'emporte. Au-del\u00e0, c'est le moulage qui l'emporte.<\/p>\n\n\n\n Pour les prototypes structurels, les pi\u00e8ces de validation de la conception et la production de ponts avant que les outils ne soient pr\u00eats, Usinage CNC de Yicen Precision<\/a> et Services d'impression 3D<\/a> fournissent des pi\u00e8ces de pleine propri\u00e9t\u00e9 sans co\u00fbt d'outillage et dans des d\u00e9lais de 1 \u00e0 7 jours.<\/p>\n\n\n\n Un devis de moulage par injection comporte trois cat\u00e9gories de co\u00fbts : l'outillage, les mat\u00e9riaux et la transformation. Chacun d'eux est d\u00e9termin\u00e9 par des d\u00e9cisions de conception que vous contr\u00f4lez. Les contre-d\u00e9pouilles augmentent le co\u00fbt de l'outillage. L'\u00e9paisseur de la paroi d\u00e9termine le temps de refroidissement et le co\u00fbt de traitement. Le choix de la r\u00e9sine influe \u00e0 la fois sur le co\u00fbt du mat\u00e9riau et sur le taux d'usure de l'outil. Le nombre de cavit\u00e9s d\u00e9termine le volume pour lequel le co\u00fbt total du programme est minimis\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Comprendre le contenu du devis avant de commander l'acier du moule. Des modifications DFM qui ne co\u00fbtent rien au stade de la conception peuvent \u00e9liminer $10 000-$30 000 d'outillage et \u00e9viter des probl\u00e8mes de traitement qui apparaissent lors de l'inspection de la premi\u00e8re pi\u00e8ce.<\/p>\n\n\n\nCo\u00fbt 1 : Outillage<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Complexit\u00e9 des pi\u00e8ces<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Nombre de cavit\u00e9s<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Nuance d'acier et dur\u00e9e de vie attendue des grenailleuses<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Qualit\u00e9 de l'acier<\/strong><\/td> Duret\u00e9<\/strong><\/td> Dur\u00e9e de vie pr\u00e9vue des tirs<\/strong><\/td> Utilisation typique<\/strong><\/td><\/tr> Outillage en aluminium<\/td> N\/A<\/td> 1 000 \u00e0 10 000 prises de vue<\/td> Prototype \/ outillage de pont<\/td><\/tr> Acier tremp\u00e9 P20<\/td> 28-34 HRC<\/td> 500 000 tirs<\/td> Production standard<\/td><\/tr> Acier tremp\u00e9 H13<\/td> 48-52 HRC<\/td> 1 000 000+ tirs<\/td> Production en grande quantit\u00e9<\/td><\/tr> S136 inoxydable<\/td> 50-54 HRC<\/td> 500 000+ tirs<\/td> Mat\u00e9riaux corrosifs (PVC, retardateurs de flamme)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Co\u00fbt de l'enveloppe 2 : Mat\u00e9riel<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\n
Co\u00fbt 3 : Co\u00fbt de traitement (temps machine et temps de cycle)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Quand l'usinage CNC l'emporte sur le moulage par injection en termes de co\u00fbt total<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Conclusion<\/strong><\/h2>\n\n\n\n