費用対効果の高い射出成形の 8 つのヒント

射出成形は、加圧ノズルを使用して溶融材料を耐久性のある金型に注入し、硬化したら部品を取り出し、金型をすばやく連続して再充填する製造プロセスです。これにより、ペットボトル部品、医療機器、電子機器の筐体、自動車部品などの製品を含む、再現性のある公差を備えた同一部品の経済的な大量生産が可能になります。

適応性の高いプロセスである射出成形は、幅広い材料と互換性があり、部品形状に関して優れた設計柔軟性を可能にします。しかし、射出成形の費用はいくらですか?硬化鋼金型の適切なツールとテストに必要な時間と資金の投資により、非常に高価な製造方法になる可能性があります。そのため、製品チームは、製品開発プロセス全体でコストを削減するいくつかの効果的な方法を見つけることで利益を得ることができます。 .ここから始めましょう。

1.アンダーカットを避ける

アンダーカットは、突出した設計機能 (スナップ フィット タブなど) であり、金型から部品が損傷することなく突き出されるのを防ぎます。多くの場合、金型が開いているときに成形品の形状がプル ラインと平行になるように配置することで、アンダーカットを回避できます。ただし、アンダーカットが避けられない場合、サイド アクションを組み込むことは長期的には有益ですが、射出成形のコストが増加します。

2.パーツ (および金型) を効率的に設計

効率的な射出成形設計の目標は、材料の使用を最小限に抑えながら、品質を犠牲にすることなく、事前定義された要件を達成することです。コストを低く抑えるには、金型設計からブランディング、テクスチャ サーフェス、部品番号などの不要なカスタム射出成形機能を削除することが重要です。

部品の設計に追加の材料を組み込むと、実際には部品の構造的完全性が損なわれる可能性があります。これは、大きな部品や厚い部分が反りやヒケを起こしやすいだけでなく、材料費や冷却時間がかかるためです。さらに、金型内の部品の向きを最適化することで、充填率を向上させ、スクラップ材料を最小限に抑え、コストを削減できます。

3.多数個取り金型の使用

材料と形状が許せば、金型設計に追加の部品キャビティを含めることは、生産効率を高めるかなり簡単な方法です。追加のキャビティにより、個々の金型を切断するコストが増加しますが、部品ごとに個別の金型と工具を使用するよりもはるかに経済的です。多数個取り金型は、生産速度を向上させ、時間の経過とともにユニットあたりの生産コストを大幅に削減するのにも役立ちます。

4.類似部品を同じ金型に統合

部品ファミリまたは複数のプラスチック射出成形プロジェクトに、同じ材料を使用し、ほぼ同じサイズのコンポーネントが含まれている場合、それらを 1 つの金型に統合できる可能性があります。これは、金型費を削減するもう 1 つの方法です。これを「ファミリーモールド」と呼びます。

リビング ヒンジまたは自己嵌合機能を使用してパーツ コンポーネントを接合することは、後処理ステップを排除するもう 1 つの方法です (ただし、これにより、耐久性と柔軟性の両方に優れたポリプロピレンなどの実行可能な材料オプションが制限される可能性があります)。

5.パーツ公差を最適化

製造においてある程度のばらつきは避けられませんが、公差 (またはコンポーネントと実行の間のばらつきの許容範囲) により、製品チームは実行可能な部品が一貫したサイズ、形状、および品質であることを確認できます。

公差が厳しくなると金型の定義を改善する必要があり、公差の厳しいツーリングに関連する CNC 機械加工のコストは急速に上昇します。パーツの公差に柔軟性の余地がある場合、製品チームは重要な公差のみを指定することで、工具費を削減できる可能性があります。

6.新しい金型を製作する代わりに金型を変更

実行可能な設計が完成する前に部品が数回繰り返される場合、製品チームは新しい金型を製作するのではなく、既存の金型を変更することでコストを削減できる場合があります。工具インサートを設計したり、金型を段階的に再加工して機能を追加したりすることで、何度も工具を回す必要がなくなります。そうすることで、多くの場合、開発コストが大幅に削減されます。

7.モールド充填解析ツールを活用

金型充填シミュレーション ソフトウェアなどの射出成形ツールは、金型設計を開始する前に金型設計を改良するのに役立ちます。デジタル金型プロトタイプにより、チームは冷却効率を改善し、サイクル タイムを最適化し、不均一な充填率、エア ポケット、反りなどの問題をテストできます。これらのツールを適切に実装すると、金型の品質が向上し、コストのかかる修正が回避されます。

8.サイクルタイムを監視

サイクル タイムが短縮されると、単位あたりの生産コストが削減されます。一般に、射出成形のサイクル時間は他の製造方法よりも速く、大量の部品を迅速かつコスト効率よく生産できます。

成形品の材料、成形品の形状、および金型の組成はすべて、熱可塑性樹脂の冷却速度に影響を与えます。これは、サイクル タイムの主要な要因の 1 つです。アルミニウムは高度な高強度鋼よりも優れた熱伝達率を提供し、サイクル時間を短縮できますが、耐久性がはるかに低いため、多くの部品を生産することはできません.

硬化鋼の金型は工具に時間がかかりますが、複雑な部品の形状や扱いにくい材料によって損傷する可能性は低くなります。加熱と冷却が必要な金型には、サイクル タイムを改善するために水回路を装備する必要があります。

コスト効率の改善を今すぐ始めましょう

運用効率は、射出成形の生産コストを削減するための鍵であり、最適なサイクル タイムを実現するための部品設計の合理化、高価な金型製作時間の制限、同じ金型への複数の類似部品の追加などの手順を組み合わせることで達成できます。最後に、コストを抑える最も効果的な方法の 1 つは、Fast Radius のような専門メーカーと提携することです。

Fast Radius は、射出成形やウレタン キャスティングから工業用グレードの付加製造サービスまで、非常に柔軟で効率的なオンデマンド製造ソリューションを提供します。私たちのチームは、エンドツーエンドのプロセスを最適化して、製品開発、生産、フルフィルメントをより効率的かつ費用対効果の高いものにすることを専門としています。詳細については、今すぐお問い合わせください。

Fast Radius ラーニング センターにアクセスして、一般的な熱可塑性樹脂や材料添加剤のガイドなど、射出成形の詳細を確認してください。

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