注塑成型成本知多少？
惠州注塑加工的成本范围较广，通常在 一万至几万之间，具体数值取决于订单规模、零件复杂程度以及其他相关因素。尽管注塑成型的前期设置成本可能较高，但从长远来看，其单位成本会逐渐降低，因此这种工艺非常适合大规模生产。影响注塑成型零件最终价格的因素众多，包括树脂材料成本、模具费用、成型周期时间、模腔数量以及其他细节。
塑料树脂与添加剂
塑料树脂是注塑加工的主要材料，价格差别都不是太大。添加剂的价格差异较大，从较贵的热稳定剂到较便宜的增塑剂都有。选择树脂时，需考虑以下因素：
- 使用场景：这是最重要的因素，它决定了基础材料应具备的性能。
- 耐化学性和环境适应性。
- 零件外观：包括表面纹理、颜色甚至透明度。
- 法规要求：这在很大程度上取决于行业或预期用途。
- 零件寿命：即成型零件的预期使用期限。
树脂的形态会影响其购买成本，并非所有聚丙烯都可直接用于成型，因此通常需要购买颗粒状的塑料树脂。工程级塑料通常价格更高，例如聚甲醛（POM）和聚碳酸酯（PC）。总体而言，采购量越大，成本效益越高，因为生产商和分销商通常会提供大批量折扣，从而为项目降低成本。
如果希望赋予所用树脂特殊的物理性能，或者只是为了降低纯塑料树脂的使用成本，可以添加添加剂。常用的增塑剂和矿物填料等材料是最便宜的添加剂之一，而润滑剂和热稳定剂等产品的成本可能高于聚合物本身。添加剂种类繁多，可赋予材料多种性能，包括玻璃纤维、陶瓷填料、颜料、紫外线稳定剂、增塑剂和抗氧化剂等，这些材料可以提高强度、抗冲击性、耐用性、弹性和疲劳极限。
简化设计并实施具有成本效益的可制造性设计（DFM）也能起到帮助作用。使用的材料越多，零件成本就越高。查看壁厚建议，在满足应用要求的前提下，尽可能设计更薄的壁厚。设计中的倒扣结构也是如此，有方法可以在不增加模具复杂性和活动部件的情况下创建复杂特征，这有助于降低模具成本。
除了物理性能，添加剂还常用于影响零件的颜色。供应商有时还会与热塑性塑料生产商建立合作关系，为客户提供更优惠的价格。
注塑模具成本
对于中等规模的订单（约 1000 – 2000 个小零件），注塑模具成本可能高达几万元。对于几何形状更复杂的零件和大订单，成本可能会上升到 几十万元。模具成本取决于零件的复杂程度和大小。也就是说，如果零件结构复杂（例如具有复杂的几何形状或厚壁），制造商可能需要使用特殊（即更昂贵）的机器来完成订单。如果是大型定制设计零件，模具成本会呈指数级增长。从操作人员的角度来看，对于小批量订单，使用小型（台式）注塑机（甚至 3D 打印机）更为合适。大型工业塑料注塑机成本可能超过百万元，还需承担与熟练工人培训、维护、监控甚至行业法规相关的额外成本，这类机器主要用于大批量订单。
注塑成型零件成本
注塑成型零件的成本因模具维护、零件成型时间以及塑料相关因素而异，包括零件单价、预计废品率（通常为 3 – 5%）、塑料重量，有时还包括模具维护费，用于覆盖注塑模具的保修成本。报价还应包括模具的任何设置成本。
1. 注塑周期时间
注塑周期时间约占最终零件成本的 60%。零件单价部分取决于周期时间，部分取决于模腔数量（下一部分将详细介绍）。通常，制造商对其机器有固定的小时费率。
成型周期可分为两部分：
- 注射时间：指聚合物（材料）注入模具所需的时间，通常为几秒钟，取决于机器功率和注射量。
- 冷却时间：约占整个周期时间的 80%，对最终零件质量有很大影响，因为这是材料冷却和收缩的时间。
对于制造商来说，尽可能缩短周期时间是有利的，因为这意味着在给定时间内可以生产更多零件。
2. 模腔数量
每个零件单价中的模腔成本随模腔数量的增加而增加。模腔数量是指每个模具生产零件的相同模腔数量，注塑模具本身可能花费数上万元。
模腔数量与零件尺寸和设计相关。如果零件相对简单，单腔模具通常更经济。然而，如果零件的几何形状允许，采用多腔模具更可取，以加快生产过程（随着时间的推移降低生产成本）。但较大的零件可能无法采用多腔模具。
可以购买现成的注塑模具，也可以定制模具。使用现成模具是一种常见做法，成本较低，在电子行业尤为普遍，因为标准化程度较高。定制模具则更适合独特设计。
另一个需要注意的方面是，对于定制注塑模具，其几何形状必须与制造商使用的机器兼容，这一限制可能会影响项目（甚至设计），因此最好确保感兴趣的公司能够完成订单。
3. 塑料重量
塑料重量成本包括成型为零件的塑料以及模具中残留的硬化塑料，还需承担流道、浇口和水口（流道和浇口是熔融塑料流入模具的通道，水口用于防止塑料流出）中的塑料重量。例如，如果生产出 6g的零件，模具中残留 1 g硬化的浇口和流道塑料，则需支付7g的费用。固定的废品率也会计入注塑成型的最终成本，这包括从注塑机的料筒和螺杆中清除先前使用的塑料并重新装入所需塑料的成本。
4. 注塑设置成本
模具设置成本包括工艺优化以及为生产零件而实际设置材料和机械的成本，这些都计入每个零件的最终价格。在准备过程中需要进行工艺优化，可能会有一些设置时间，大多数公司会将其作为单独的固定费用收取，可能包括树脂干燥、模具安装、水管布置、外部故障处理以及模具中任何传感器的设置，还可能包括所需的特殊冷却或作为热流道系统的特定浇口方案（保持流道足够热以保持塑料液态）。
附加服务
诸如表面处理或后处理服务、检验和包装等额外步骤会在零件单价和设置费用之外产生额外成本。
1. 二次加工服务
二次加工服务的成本各不相同，但如果从同一供应商处同时订购注塑成型和二次加工服务，通常可以获得折扣（这也节省了运往另一家工厂的运输成本），可能包括以下形式：
- 额外的制造工艺，如机械加工、钻孔和嵌件安装。
- 组装服务，如胶合和超声波焊接。
- 装饰或标记，如移印徽标或其他设计。
有些零件可能不需要二次加工服务，而有些则需要。最便宜的零件从机器中生产出来后直接落入盒子，但有些零件会与浇口相连，需要后处理机械加工来去除浇口，之所以采用这种方式，是因为浇口使整个过程更高效、浪费更少。
2. 零件包装
零件包装成本因是否需要面向消费者的包装或仅需运输包装而异。大型制造商还可以使用自动包装，降低错误和损坏的风险。如果要求供应商交付即可用或接近可用的产品，所使用的包装可能会直接面向客户，一些供应商还为此提供个性化包装服务。
3. 零件检验要求
质量检验成本可能包括标准检验或专业认证，专业认证的成本更高。注塑加工过程本身可能会给零件带来不同程度的缺陷（从外观到关键性能缺陷），根据行业标准，有些缺陷可能是可以接受的。 需要训练有素的人员来验证订单中零件的质量。通常，如果零件不符合要求（或预期），供应商的质量验证团队会负责识别问题区域和可能的原因，这是下单时考虑的内部流程，通常不会产生额外费用。有些公司可提供零件的额外认证服务，但需收取费用，这需要有资质的专业工程师参与，他们具备合法提供这些认证的资格。在汽车行业等对安全至关重要的领域，此类服务至关重要。
注塑成型省钱策略
在注塑加工中省钱是有帮助的，但关键是要在省钱的领域采取战略性措施。为了实现低成本注塑加工的成本效益策略，识别哪些领域试图省钱可能会在后期引发更大问题，与找到降低成本的领域同样重要。以下提示可在这两方面提供帮助：
- 明确模具预算：与制造商沟通时，最好从一开始就明确自己的预算。需要记住的是，塑料注塑模具成本较高，因此在这部分流程中不太可能节省大量预算，具体成本取决于应用以及是生产数千个还是数百万个零件。
- 选择信誉良好的公司：许多信誉良好的供应商具备现场模具维修能力，这在模具开始磨损和损坏时非常有价值。一家信誉良好的成型商可以保证模具的使用寿命，根据公司的不同，可达 50,000 次、100,000 次甚至 100 万次循环。
- 重复利用塑料废料：包括浇口和流道中硬化的塑料以及后处理中切割下来的废料，有助于降低材料成本。然而，每次回收塑料及其添加剂时，机械性能会有小幅下降，因此不能回收太多次。例如，玻璃填充纤维在用于回收塑料时会变短，导致拉伸强度和抗冲击强度等性能下降。研究表明，经过多次回收步骤（上述研究中为 8 次）后，这两种性能最多可降低 40%。
- 提前购买替换部件：这会产生额外成本，但从长远来看会节省更多费用，可以将其视为一种保险，以防出现最坏情况。
- 最大化设计效率：在概念阶段，专注于确保零件最佳性能的基本特征至关重要。可能会遇到一些被归类为 “锦上添花” 的元素，但它们可能不会为零件的市场价值做出贡献。
- 考虑零件外观的相关性：光泽或闪亮的表面看起来不错，但对项目是否至关重要？如果不会增加销售额，可以考虑去除这些表面处理。
- 考虑嵌件成型：这种方法是将一个产品插入模具中，然后用塑料包裹，通过使用嵌件，可以将注塑模具用于两种产品。根据不同的成型周期，这些嵌件可以被移除或放置在不同的位置，这是一种非常灵活的技术，有助于降低成本。
另一种控制成本和减少浪费的方法是设计能够减少或消除硬件的特征。例如，弹性铰链或卡扣特征可以替代设计中的二次加工步骤或硬件，二次加工会迅速增加零件成本，利用注塑成型的可制造性设计（DFM）有助于简化制造过程，进而降低项目的总体成本。
