この記事では、設備、労働力、材料など、射出成形のコストに影響を与える一般的な要因と、製造コストを削減するためのヒントについて説明します。
射出成形は、溶融した材料 (多くの場合プラスチック) を金型に射出して部品を製造するために使用される製造プロセスです。その後、材料が冷却されて固化し、完成した部品が金型から取り出されます。
射出成形は、安定した品質で大量の高精度部品を製造するのに最適です。自動車部品、電子部品、医療機器、消費財の製造によく使用されます。
射出成形のコストは、部品のサイズと複雑さ、使用される材料の種類、製造される部品の量などの要因によって異なります。通常、部品が大きくて単純になり、数量が増えるほど、部品あたりのコストは低くなります。
射出成形には、設備費、金型および工具費、材料費、人件費またはサービス費など、さまざまな種類のコストがかかります。上で述べたように、これらのコストは、複雑さ、サイズ、品質、材料、その他の要因によって異なります。
これらの要因は、射出成形関連装置のコストに影響します。
射出成形機。これは射出成形に使用される主要な装置です。射出成形機のコストは、そのサイズ、複雑さ、機能によって異なり、数千ドルから数十万ドルの範囲です。
金型。金型のコストは、製造される部品のサイズ、複雑さ、材質によって異なります。単純な金型には数千ドルの費用がかかる場合がありますが、より複雑な金型には数万ドル以上の費用がかかる場合があります。
資材運搬装置。これには、射出成形で使用される原材料の取り扱いと輸送に使用される乾燥機、ホッパー、コンベアなどの設備が含まれます。
補助装置。これには、金型や射出材料の温度を制御するために使用される温度コントローラー、金型ヒーター、冷却装置などの機器が含まれます。
ツーリングおよびメンテナンス機器。これには、金型の洗浄およびメンテナンス機器、金型の作成および修正に使用されるツーリングおよび機械加工機器などの機器が含まれます。
ツーリングとは、射出成形部品の作成に使用される金型またはツールの設計および製造を指します。射出成形ツールのコスト関連要因をいくつか紹介します。
金型設計。金型設計のコストは、製造される部品の複雑さ、金型内のキャビティの数、および必要な精度のレベルによって異なります。これは数千ドルから数万ドルまでの範囲になります。
材料。金型の製造に使用される最も一般的な材料はスチールとアルミニウムで、スチールの方が高価ですが寿命が長くなります。全体として、金型材料のコストは数千ドルから数万ドルの範囲になります。
機械加工。金型を作成するために機械加工が必要な場合、その費用は数千ドルから数万ドルかかる場合があります。
工具のメンテナンス費用。高品質の部品を確実に製造できるように、金型を定期的にメンテナンスする必要があります。金型のメンテナンスにかかる費用は、メンテナンスの頻度と必要な修理のレベルによって異なります。
射出成形に適した材料は多岐にわたり、価格も異なります。
熱可塑性材料。熱可塑性プラスチック材料は、射出成形で最も一般的に使用される材料です。ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンなどがあり、通常は 1 ポンドあたり 1 ドル未満から約 10 ドルの範囲です。
熱硬化性材料。エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性材料は、耐熱性や耐薬品性を備えた部品が必要な用途によく使用されます。これらの材料は特殊な特性を示すため、通常、熱可塑性材料よりもコストが高くなります。
特殊素材。ガラス充填ポリマー、エラストマー、発泡材料を使用すると、射出成形部品で特定の特性を実現できます。これらの材料のコストは、一般に標準の熱可塑性材料よりも高くなります。
着色剤および添加剤。特定の特性や美観を実現するために、UV 安定剤、難燃剤、耐衝撃性改良剤などの着色剤や添加剤を基材に添加できます。これらの添加剤のコストは種類と品質によって異なります。
射出成形のコストは、設備や材料だけに集中しているわけではありません。他のビジネスやサービスと同様に、監視と管理が必要な可動部分が多数あります。ここではそのうちのいくつかを紹介します。
オペレーターの労力。射出成形には、射出成形機の操作とメンテナンスを行う熟練した機械オペレーターが必要です。他の熟練したポジションと同様に、正確な費用は場所とオペレーターの経験によって異なります。
品質管理。射出成形部品が要求仕様を確実に満たすためには、品質管理が重要です。これには、手動による部品検査、部品を測定するための機器のコスト、および修正措置や反復のコストが含まれる場合があります。
プロジェクト管理。 Protolabs Network は射出成形プロジェクトを最初から最後まで管理するため、このコストには人件費、ソフトウェア ツール、関連する諸経費などが含まれます。
配送と物流。完成した部品を顧客に届けるには輸送と物流が必要です。これらのコストは、射出成形サプライヤーの所在地と出荷先によって異なります。
副标题：射出成形のコスト削減
射出成形のコストを削減するには、いくつかの手順を実行できます。考慮すべき要素がいくつかあります。
設計の最適化。部品の設計を最適化すると、材料コストを削減し、金型の複雑さを最小限に抑えることができます。機能が少ないシンプルな設計では、ツールのコストが削減され、プロジェクト全体のコストが削減されます。当社の自動 DFM 解析は、設計の潜在的な問題を特定し、コストの削減に役立ちます。
ツールの最適化。金型の設計と製造プロセスを最適化すると、工具コストの削減に役立ちます。たとえば、スチール製の工具ではなくアルミニウム製の工具を使用すると、少量生産ではコスト効率の高いオプションとなる可能性があります。
素材の選択。材料が安価であれば材料コストを削減できますが、コストと部品の性能のバランスを取ることが重要です。つまり、ジョブに適した材料を選択することが重要です。 Protolabs Network はいつでもこの件に関してアドバイスを提供します。
生産量。通常、大量生産すると、規模のメリットにより部品あたりのコストが低くなります。
オートメーション。自動化は人件費を削減し、生産効率を向上させるのに役立ちます。人件費を削減するために、生産プロセスに自動または半自動システムを組み込むことを検討してください。
オンライン製造プラットフォーム。適切なプラットフォームは、即時見積もり、迅速な納期、作業に適した材料の選択を支援するだけでなく、世界中の信頼できるメーカーの大規模ネットワークへの接続を提供することで、射出成形のコストを削減できます。
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