Inzicht in de kosten van spuitgieten van metaal begint met één belangrijke vraag. Houdt u rekening met de eenmalige investering in gereedschap, de kosten per onderdeel, of beide? Bij Yonglihao Machinery zien we vaak kostenverwarring wanneer deze twee door elkaar worden gehaald. Spuitgieten is een snel en nauwkeurig proces. De uiteindelijke prijs is echter afhankelijk van een paar variabelen die een offerte aanzienlijk kunnen beïnvloeden.
Sinds 2010 hebben we geleerd dat de belangrijkste factoren de keuze van de legering, het productievolume en de gereedschapsstrategie zijn. Andere details zoals de vorm van het onderdeel, de gewenste afwerking, de afvalpercentages en extra bewerkingen spelen ook een rol. Deze bepalen vaak of een project op grote schaal goedkoop is of er op papier duur uitziet.
Wat de kosten van spuitgieten werkelijk omvatten
De kosten voor spuitgieten bestaan uit twee delen: eenmalige gereedschapskosten en variabele kosten per onderdeel. Door deze te scheiden, worden de prijzen duidelijk en gemakkelijk te vergelijken.
Typische kostencategorieën zien er als volgt uit:
- Eenmalige kosten (NRE): Dit omvat het ontwerp van de matrijs, het matrijsstaal en de bewerking ervan. Ook proefdraaien en eventuele speciale opstellingen vallen hieronder.
- Kosten per onderdeel: Dit omvat de metaal-, machinetijd-, arbeids- en kwaliteitscontroles. Het omvat ook de verpakking en extra stappen zoals ontbramen of coaten.
De meeste verrassingen in de kosten komen voort uit schrootprijzen en extra bewerkingen, niet alleen uit de prijs van het ruwe metaal.
Belangrijkste kostenfactoren die de offerte omhoog of omlaag brengen
Een offerte verandert voornamelijk omdat bepaalde factoren van invloed zijn op uw cyclustijd, productopbrengst en gereedschapscomplexiteit. Hieronder vindt u de factoren die we als eerste bespreken.
Legeringkeuze
Jouw keuze van legering beïnvloedt de kosten via de prijs en het gietgedrag. Aluminium, zink en magnesium hebben verschillende smeltpunten en cyclusstabiliteit. Een iets goedkopere legering kan de totale kosten verhogen. Dit gebeurt als het leidt tot meer afval, een hoger risico op defecten of meer nabewerking.
Productievolume
Hogere volumes verlagen meestal de eenheidsprijs. Dit komt doordat de gereedschapskosten over meer onderdelen worden verdeeld. Een project kan duur lijken voor 500 stuks, maar redelijk voor 50.000 stuks. Het volume heeft ook invloed op de levensduur van de matrijs en het aantal holtes, wat weer van invloed is op de gereedschapskosten.
Onderdeelcomplexiteit
Complexe vormen verhogen de kosten doordat ze complexere gereedschappen en strengere procescontroles vereisen. Kenmerken zoals dunne wanden, diepe ribben, ondersnijdingen en nauwe toleranties vereisen vaak glijders of extra koeling. Meer bewegende delen betekenen hogere matrijskosten en meer onderhoud.
Oppervlakteafwerking en secundaire bewerkingen
Een "as-cast" afwerking is meestal de goedkoopste optie. Het toevoegen van cosmetische of functionele afwerkingen verhoogt de kosten snel. Als uw onderdeel gepolijst moet worden, strak vlak moet worden gemaakt, getapt moet worden of geverfd moet worden, is het gieten zelf slechts een deel van de totale kosten. Deze extra bewerkingen vormen vaak de werkelijke kostenfactor.
Procesefficiëntie
Efficiëntie bepaalt hoeveel goede onderdelen u per uur produceert. Cyclustijd, stabiele vulling, koeling en defectpercentages hebben een directe invloed op de kosten. De opbrengst, oftewel het aantal goede onderdelen, is twee keer zo belangrijk. Het beïnvloedt uw metaalkosten en uw effectieve machinekosten.
Hoe schat u de kosten van spuitgietonderdelen?
U kunt de kosten per onderdeel schatten door materiaal, machinetijd, arbeid en secundaire bewerkingen bij elkaar op te tellen. De gereedschapskosten moet u apart toevoegen. Hier is een eenvoudige sjabloon die u kunt gebruiken.
Materiaalkosten per onderdeel
De materiaalkosten zijn gebaseerd op de totale hoeveelheid metaal die nodig is, niet alleen op het gewicht van het uiteindelijke onderdeel. Een eenvoudige schatting is:
Materiaalkosten/onderdeel = (schotgewicht × legeringsprijs) ÷ (1 − verliespercentage)
- Het gewicht van de kogel is inclusief het onderdeel, de lopers en de overlopen.
- Het verliespercentage omvat oxidatie, smeltverlies en afval dat niet hergebruikt kan worden. Veel werkplaatsen budgetteren hiervoor ongeveer 8-10%.
Als uw metaalverlies bijvoorbeeld 8% is en de legering $4/kg kost, dan zou 1,0 kg netto metaal ongeveer $4,35/kg kosten. Dit is nog afgezien van hoe de lopers worden gerecycled.
Machinekosten per onderdeel
De machinekosten worden bepaald door de machinegrootte (tonnage) en de cyclustijd. Een praktische formule is:
Machinekosten/onderdeel = (Uurtarief machine × Cyclustijd in uren) ÷ Opbrengstfactor
- De opbrengstfactor is het aantal goede onderdelen per cyclus.
- Een te grote machine gebruiken verhoogt de kosten. Een te kleine machine gebruiken verhoogt de afvalproductie.
Arbeid & Overhead
Arbeids- en overheadkosten schalen meestal mee met de benodigde hoeveelheid handling. Veel fabrieken budgetteren basis handling en inspectie als een klein deel van de kosten van het onderdeel. Dit bedrag kan echter variëren afhankelijk van:
- Moeilijke snij- of handmatige ontbraamwerkzaamheden
- Het inspectieplan (CMM, meters, 100% controles)
- Speciale verpakkings- of trackingvereisten
Als een onderdeel veel handmatige handelingen vereist, zijn arbeidskosten niet langer een kleine kostenpost.
Secundaire verwerking
Als je stappen toevoegt zoals CNC-bewerking, draadsnijden of een hoogwaardige cosmetische afwerking, kunnen ze de kosten domineren. Beschouw elk extra proces bij het maken van een offerte als een aparte kostenpost. Verberg het niet "in" de spuitgietprijs.
Checklist: wat hebben we nodig voor een snelle, accurate offerte?
- Netto onderdeelgewicht en doellegering
- 3D CAD met kritische afmetingen en toleranties
- Eisen aan de oppervlakteafwerking (functioneel vs. cosmetisch)
- Verwacht jaarlijks en totaal levensduurvolume
- Vereiste secundaire bewerkingen (tappen, CNC, coaten)
- Kwaliteitsnorm en inspectiefrequentie
Hoe u de kosten van een spuitgietmal/gereedschap kunt schatten
Gietvorm Kosten zijn voornamelijk de prijs van complexiteit, duurzaamheid en productietijd. Een eenvoudig ogend onderdeel kan nog steeds een dure matrijs nodig hebben. Dit gebeurt bijvoorbeeld als er glijbanen, nauwe toleranties of zeer stabiele cosmetische oppervlakken nodig zijn.
Vormontwerp en -techniek
De ontwerpkosten stijgen met complexe afsluiters, koeling en bewegende onderdelen. Veel werkplaatsen beschouwen engineering als een klein deel van de totale gereedschapskosten. Maar de werkelijke impact is risicovermindering. Goede engineering betekent minder proefdraaien en een snellere productiestart.
Schimmelmateriaal en levensduurdoel
De gereedschapsstaalsoort en warmtebehandeling bepalen de levensduur en onderhoudsbehoeften van uw matrijs. H13-staal is gebruikelijk voor grote volumes. Andere staalsoorten kunnen geschikt zijn voor kleinere volumes. Stem de gereedschapsstaalsoort af op uw geplande productie om te voorkomen dat u vooraf te veel betaalt.
Matrijzenbouw – CNC, EDM, Polijsten, Passen
De gereedschapskosten stijgen met het aantal bewerkingsuren en de noodzaak van draadvonken. Draadvonken is ideaal voor scherpe binnenhoeken en precisiebewerkingen, maar is duurder dan standaard frezen. Als u de vorm van het onderdeel kunt vereenvoudigen voor eenvoudiger bewerken, dalen de gereedschapskosten meestal.
Proeven, onderhoud en reserveonderdelen
Proefdraaien, correcties en preventief onderhoud maken allemaal deel uit van de werkelijke gereedschapskosten. Houd ook rekening met slijtagegevoelige onderdelen zoals uitwerppennen als het ontwerp veel bewegende delen heeft. Een stabiele matrijs is vaak goedkoper over het gehele project, zelfs als de initiële kosten hoger zijn.
Belangrijke correctie: Gereedschap kan "enkele duizenden" kosten, alleen al voor zeer kleine, eenvoudige onderdelen. Matrijzen van productiekwaliteit kosten vaak tienduizenden tot honderdduizenden dollars. Dit geldt met name voor aluminium onderdelen met glijbanen of meerdere holtes. De vorm en het volume van uw onderdeel bepalen de uiteindelijke prijs.
Kostenoptimalisatietools die niet ten koste gaan van de kwaliteit
De beste kostenbesparingen komen meestal voort uit ontwerpwijzigingen. Deze wijzigingen verbeteren de opbrengst en verminderen extra werk, wat de kwaliteit ten goede komt.
High-impact design for manufacturing (DFM) hendels:
- Verminder waar mogelijk de ondersnijdingen om glijders en lifters te voorkomen.
- Vermijd te nauwe toleranties op niet-functionele oppervlakken.
- Gebruik een consistente wanddikte om het risico op schroot te verkleinen.
- Houd belangrijke cosmetische oppervlakken uit de buurt van poort- en overloopgebieden.
- Ontworpen voor eenvoudig bijsnijden en ontbramen om handmatig werk te verminderen.
Aan de productiekant levert het stabiliseren van het proces vaak meer besparingen op dan het najagen van lagere legeringsprijzen. Dit omvat het vullen, koelen, smeren en bijsnijden.
Wanneer spuitgieten kosteneffectief is versus CNC-bewerking
CNC-bewerking is meestal goedkoper bij kleine volumes. Spuitgieten wordt goedkoper wanneer het volume groot genoeg is om de gereedschapskosten te dekken. Het break-evenpunt hangt af van de vorm van het onderdeel, het materiaal en hoeveel bewerkingen er na het gieten nog nodig zijn.
Hier is een eenvoudige beslissingsgids:
|
Situatie |
Waarschijnlijk betere keuze |
Kostenreden |
|---|---|---|
|
Prototype / kleine serie |
CNC-bewerking |
Geen last van afschrijving van gereedschap |
|
Hoog volume, stabiel ontwerp |
Spuitgieten |
Snelle cyclus + lage eenheidsarbeid |
|
Complex onderdeel waarvoor zware CNC-bewerking nodig is |
Gemengd (afhankelijk) |
Secundaire operaties kunnen domineren |
|
Strakke cosmetische + strakke toleranties |
Hangt ervan af |
De kosten voor gereedschap en controle stijgen |
Als uw spuitgietonderdeel nog steeds veel CNC-tijd nodig heeft, neemt het kostenvoordeel af. Het doel is om het onderdeel zo dicht mogelijk bij de uiteindelijke vorm te gieten.
Conclusie
De kosten voor spuitgieten in metaal zijn het gemakkelijkst te voorspellen door de gereedschapskosten te scheiden van de onderdeelkosten. Splits de offerte op in onderdelen. Dit omvat materiaalverbruik, machinetijd en arbeid. U kunt ook kijken naar opbrengst, afval en extra stappen. Dit laat zien waar het geld naartoe gaat. Het laat ook zien waar u kunt besparen.
Voor veel projecten worden de grootste besparingen behaald door slim ontwerp. Een hogere opbrengst en minder bewerkingen dragen hier ook aan bij. Het nastreven van de laagste metaalprijs is niet de beste manier om te besparen. Spuitgieten biedt een goede prijs per stuk met een constante kwaliteit. Dit geldt zeker wanneer u grote volumes heeft om de gereedschapskosten te spreiden.
Als je zoekt naar spuitgietdiensten, Concentreer uw aanvraag op belangrijke factoren. Deze factoren bepalen de kosten. Denk hierbij aan uw CAD-bestanden, metaalkeuze en jaarlijkse productie. Vermeld ook uw wensen voor tolerantie en afwerking. Vermeld eventuele stappen die na het gieten nodig zijn. Zo kunt u leveranciers eerlijk vergelijken. Zo voorkomt u verborgen kosten achteraf.
Veelgestelde vragen
Waarom zijn de initiële kosten voor spuitgieten hoog?
Het proces vereist een nauwkeurige stalen mal en validatietests. De matrijs is een duurzaam bezit, dus u betaalt voor ontwerp, bewerking, montage en tests voordat de massaproductie begint.
Wat heeft de meeste invloed op de kosten van metaalspuitgieten?
De complexiteit van het gereedschap, het volume en de secundaire bewerkingen hebben meestal de grootste impact. De prijs van de legering speelt een rol, maar sleden, nauwe toleranties en nabewerking beïnvloeden de totale kosten vaak nog meer.
Is spuitgieten geschikt voor de productie van kleine series?
Meestal niet, tenzij er een goede reden is om het onderdeel te gieten. Voor kleine aantallen zijn de gereedschapskosten te hoog. CNC-bewerking of andere methoden zijn vaak goedkoper.
Hoe kan ik de kosten per eenheid verlagen zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit?
Verbeter eerst uw opbrengst en verminder secundair werk. Vereenvoudig de vorm van het onderdeel om verschuivingen te verminderen. Vermijd nauwe toleranties waar ze niet nodig zijn. Streef naar functionele, gegoten oppervlakken waar mogelijk.
Welke input heeft u nodig om een betrouwbare kostenraming te kunnen maken?
We hebben CAD-bestanden nodig, inclusief het type legering, het volume en de tolerantie-/afwerkingsvereisten. We moeten ook op de hoogte zijn van eventuele secundaire bewerkingen. Met deze informatie kunnen we de gereedschaps- en onderdeelkosten scheiden en laten zien hoe de eenheidsprijs verandert met het volume.
