8 tips untuk pencetakan injeksi yang hemat biaya

Injection moulding adalah proses manufaktur yang menggunakan nozzle bertekanan untuk menyuntikkan bahan cair ke dalam cetakan logam yang tahan lama, mengeluarkan bagian setelah diatur, dan mengisi ulang cetakan secara berurutan. Hal ini memungkinkan produksi suku cadang identik yang ekonomis dengan toleransi berulang dalam volume tinggi, termasuk produk seperti komponen botol plastik, perangkat medis, rumah elektronik, dan suku cadang otomotif.

Proses yang sangat mudah beradaptasi, cetakan injeksi kompatibel dengan berbagai bahan dan memungkinkan fleksibilitas desain yang baik dalam hal geometri bagian. Tapi berapa biaya cetakan injeksi? Ini bisa menjadi metode produksi yang cukup mahal, karena investasi waktu dan dana yang diperlukan untuk perkakas dan pengujian cetakan baja yang dikeraskan dengan benar — dengan demikian, tim produk dapat mengambil manfaat dari menemukan beberapa cara efektif untuk mengurangi biaya selama proses pengembangan produk . Berikut adalah beberapa tempat untuk memulai.

1. Hindari undercut

Undercuts adalah fitur desain yang menjorok (seperti tab snap-fit) yang mencegah bagian dikeluarkan dari cetakan tanpa kerusakan. Dalam banyak kasus, undercut dapat dihindari dengan mengarahkan fitur part sehingga sejajar dengan garis tarikan saat cetakan dibuka. Namun, jika undercut tidak dapat dihindari, menggabungkan tindakan sampingan akan terbukti bermanfaat dalam jangka panjang tetapi akan menambah biaya pencetakan injeksi.

2. Rancang komponen (dan cetakan) secara efisien

Tujuan dari desain cetakan injeksi yang efisien adalah untuk mencapai persyaratan yang telah ditentukan sebelumnya sambil meminimalkan penggunaan material, dan tanpa mengorbankan kualitas. Menghapus fitur cetakan injeksi khusus yang tidak perlu seperti merek, permukaan bertekstur, dan nomor suku cadang dari desain cetakan adalah kunci untuk menjaga biaya tetap rendah.

Memasukkan bahan tambahan ke dalam desain bagian sebenarnya dapat merusak integritas struktural bagian. Ini karena bagian yang besar dan bagian yang tebal tidak hanya rentan terhadap bengkok dan tenggelam, tetapi juga menaikkan biaya material dan waktu pendinginan. Selain itu, mengoptimalkan orientasi bagian dalam cetakan dapat meningkatkan tingkat pengisian, meminimalkan bahan sisa, dan mengurangi biaya.

3. Gunakan cetakan multi-rongga

Jika material dan geometri memungkinkan, memasukkan rongga bagian tambahan dalam desain cetakan adalah cara yang cukup mudah untuk meningkatkan efisiensi produksi. Sementara rongga tambahan akan meningkatkan biaya pemotongan cetakan individu, mereka jauh lebih ekonomis untuk diproduksi daripada cetakan terpisah dan perkakas untuk setiap bagian. Cetakan multi-rongga meningkatkan kecepatan produksi dan membantu menurunkan biaya produksi per unit secara signifikan dari waktu ke waktu.

4. Konsolidasikan bagian yang serupa ke dalam cetakan yang sama

Jika bagian keluarga atau beberapa proyek cetakan injeksi plastik melibatkan komponen yang menggunakan bahan yang sama dan berukuran kira-kira sama, mungkin saja mereka dapat dikonsolidasikan ke dalam satu cetakan, cara lain untuk mengurangi biaya perkakas. Ini disebut "cetakan keluarga".

Menggabungkan komponen bagian dengan engsel hidup atau fitur self-mating adalah cara lain untuk menghilangkan langkah pasca-pemrosesan (meskipun ini dapat membatasi opsi material yang layak untuk polipropilena tersebut, yang menawarkan ketahanan dan fleksibilitas yang baik).

5. Optimalkan toleransi suku cadang

Meskipun tingkat variasi tidak dapat dihindari dalam manufaktur, toleransi — atau rentang variasi yang dapat diterima antara komponen dan proses — memungkinkan tim produk memastikan bahwa suku cadang yang layak memiliki ukuran, bentuk, dan kualitas yang konsisten.

Toleransi yang lebih ketat memerlukan definisi cetakan yang lebih baik, dan biaya pemesinan CNC yang terkait dengan perkakas toleransi ketat meningkat dengan cepat. Jika ada ruang untuk fleksibilitas dalam toleransi suku cadang, tim produk berpotensi mengurangi biaya perkakas dengan hanya menetapkan toleransi kritis.

6. Ubah cetakan, bukan perkakas yang baru

Jika suatu bagian melewati beberapa iterasi sebelum desain yang dapat diterapkan diselesaikan, tim produk mungkin dapat memotong biaya dengan memodifikasi cetakan yang ada daripada membuat cetakan baru. Merancang sisipan pahat atau pemesinan ulang cetakan secara bertahap untuk menyertakan fitur tambahan menghilangkan kebutuhan akan beberapa putaran perkakas. Melakukannya sering mengurangi biaya pengembangan secara dramatis.

7. Manfaatkan alat analisis isi cetakan

Alat cetakan injeksi seperti perangkat lunak simulasi pengisian cetakan dapat terbukti berperan dalam menyempurnakan desain cetakan sebelum perkakas dimulai. Prototipe cetakan digital memungkinkan tim untuk meningkatkan efisiensi pendinginan, mengoptimalkan waktu siklus, dan menguji masalah seperti tingkat pengisian yang tidak merata, kantong udara, dan lengkungan. Diimplementasikan dengan benar, alat ini berkontribusi pada cetakan berkualitas lebih tinggi dan mencegah revisi yang mahal.

8. Pantau waktu siklus

Waktu siklus yang lebih cepat mengurangi biaya produksi per unit. Secara umum, waktu siklus pencetakan injeksi melebihi metode manufaktur lainnya, memungkinkan produksi suku cadang yang cepat dan hemat biaya dalam volume besar.

Bahan bagian, geometri bagian, dan komposisi cetakan semuanya memengaruhi seberapa cepat resin termoplastik mendingin — yang merupakan salah satu pendorong utama waktu siklus. Aluminium menawarkan kecepatan transfer termal yang lebih baik daripada baja berkekuatan tinggi yang canggih — memungkinkan waktu siklus yang lebih cepat — tetapi juga jauh lebih tahan lama dan karenanya tidak dapat menghasilkan banyak suku cadang.

Cetakan baja yang dikeraskan membutuhkan waktu lebih lama untuk dikerjakan, tetapi kecil kemungkinannya rusak oleh geometri komponen yang rumit atau material yang sulit. Cetakan yang memerlukan pemanasan dan pendinginan harus dilengkapi dengan sirkuit air untuk meningkatkan waktu siklus.

Mulai tingkatkan efisiensi biaya hari ini

Efisiensi operasional adalah kunci untuk mengurangi biaya produksi cetakan injeksi, dan dapat dicapai melalui kombinasi langkah-langkah termasuk merampingkan desain bagian untuk waktu siklus yang optimal, membatasi waktu perkakas yang mahal, dan menambahkan beberapa bagian yang serupa ke cetakan yang sama. Terakhir, salah satu cara efektif yang paling andal untuk menekan biaya adalah bermitra dengan produsen ahli seperti Fast Radius.

Fast Radius memberikan solusi manufaktur on-demand yang sangat fleksibel dan efisien, mulai dari injection molding dan urethane casting hingga layanan manufaktur aditif kelas industri. Tim kami mengkhususkan diri dalam mengoptimalkan proses ujung ke ujung untuk membuat pengembangan produk, produksi, dan pemenuhan lebih efisien dan hemat biaya. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut.

Kunjungi pusat pembelajaran Radius Cepat untuk membaca lebih lanjut tentang cetakan injeksi, termasuk panduan kami untuk termoplastik umum dan bahan tambahan.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda