Мелкосерийное литьё пластмасс

TOPSTAR CMT — Производство пластиковых изделий

Мелкосерийное литьё пластмасс — один из наиболее сложных сегментов с точки зрения экономики. Стоимость оснастки одинакова при тираже 100 и 100 000 штук, а значит при малом тираже она ложится тяжёлым бременем на себестоимость каждой детали. Разбираем как это решается.

от 100 шт.минимальная партия при литье под давлением
в 3–5 раздешевле алюминиевая форма vs стальная
5 000–10 000циклов ресурс алюминиевой формы
2–4 неделисрок изготовления прототипной формы

📊Что считается мелкой серией в литье пластмасс

В литье под давлением нет единого стандарта «мелкой серии» — граница зависит от размера изделия, сложности формы и материала. На практике используется следующая классификация:

Тираж Категория Типичная оснастка Доля оснастки в себестоимости
до 500 шт. Прототипирование 3D-печать, силиконовые формы, прототипная форма 50–90%
500–5 000 шт. Мелкая серия Алюминиевая или прототипная стальная форма 20–50%
5 000–50 000 шт. Средняя серия Стальная форма P20 или H13 5–20%
50 000+ шт./мес. Массовое производство Стальная H13, многогнёздная, горячий канал <5%

Главная проблема мелкой серии — стоимость пресс-формы одинакова вне зависимости от тиража. Форма за 500 000 руб. при тираже 100 шт. даёт 5 000 руб. на каждое изделие только на оснастку. При тираже 10 000 шт. — всего 50 руб. Именно поэтому для мелких серий применяют специальные решения.

Проблема стоимости оснастки при малом тираже

Разберём на конкретном примере почему мелкосерийное литьё пластмасс такое дорогое и как это выглядит в цифрах.

Статья затрат 100 шт. 1 000 шт. 10 000 шт.
Стальная форма (стоимость) 500 000 руб. 500 000 руб. 500 000 руб.
Амортизация формы на 1 изделие 5 000 руб. 500 руб. 50 руб.
Материал (PP, 100 г, 130 руб./кг) 13 руб. 13 руб. 13 руб.
Машино-час ТПА 15 руб. 15 руб. 15 руб.
Итого себестоимость ~5 030 руб. ~530 руб. ~80 руб.

Именно поэтому при малых тиражах применяют более дешёвые виды оснастки — алюминиевые формы, прототипные формы или вовсе отказываются от литья в пользу 3D-печати. Выбор зависит от требований к изделию.

💡Способы удешевить мелкосерийное литьё пластмасс

🔩

Алюминиевая пресс-форма

Форма из алюминиевого сплава обходится в 3–5 раз дешевле стальной. Ресурс — 5 000–10 000 циклов. Срок изготовления — 2–3 недели. Подходит для тиражей до 10 000 шт. суммарно при невысоких требованиях к поверхности.

Ограничения: не для абразивных материалов (PA+GF, PP+GF), сложная геометрия с тонкими стенками хуже воспроизводится, ресурс значительно ниже стальной.

🧪

Прототипная стальная форма

Упрощённая стальная форма из стали P20 без полной закалки и полировки. Дешевле серийной формы на 30–50%, ресурс 50 000–100 000 циклов. Хороший выбор для тиражей 1 000–20 000 шт. с возможностью дальнейшего увеличения серии.

Преимущество: можно доработать по результатам T-проб и использовать для серийного производства.

🏭

Контрактное литьё малой партии

Заказать литьё у контрактного производителя у которого уже есть ТПА. Вы оплачиваете только форму и машино-час. Подходит если нет собственного ТПА и тираж разовый или нерегулярный.

Ограничение: зависимость от подрядчика, сложно контролировать качество и сроки.

🔄

Мини-ТПА для малых серий

Небольшой термопластавтомат тоннажем 30–90 т для небольших изделий и малых тиражей. Низкая стоимость машино-часа делает мелкую серию более экономичной. TOPSTAR CMT TM II 90 т — от 2,9 млн руб.

Подходит: регулярные мелкие серии разных изделий, опытное производство.

Сравнение вариантов оснастки для мелкой серии

Тип формы Стоимость Ресурс Срок изготовления Оптимальный тираж
Алюминиевая 100 000–250 000 руб. 5 000–10 000 шт. 2–3 недели до 5 000 шт.
Прототипная стальная (P20) 250 000–500 000 руб. 50 000–100 000 шт. 3–5 недель 1 000–30 000 шт.
Серийная стальная (H13) от 500 000 руб. 500 000+ шт. 6–10 недель от 50 000 шт.

🖨Мелкосерийное литьё vs 3D-печать: что выбрать

При тираже 100–500 штук часто встаёт выбор между литьём под давлением и 3D-печатью. У каждого метода своя область применения.

Параметр Литьё под давлением 3D-печать (FDM/SLA)
Стоимость при 100 шт. Высокая (оснастка) Низкая
Стоимость при 1 000 шт. Ниже чем 3D Высокая (время печати)
Механические свойства Как у серийного изделия Анизотропия, слоистость
Качество поверхности Гладкая, как форма Видны слои (FDM), требует постобработки
Материалы Любой промышленный термопласт Ограниченный выбор
Скорость запуска 2–10 недель (форма) 1–3 дня
Масштабирование Легко — та же форма Стоимость растёт линейно
Пищевой контакт, медицина Да — сертифицированный материал Ограниченно

Практическое правило: если тираж разовый до 200–300 штук и нет требований к механическим свойствам — 3D-печать быстрее и дешевле. Если изделие нужно регулярно, тираж растёт или требования к материалу жёсткие — литьё под давлением с алюминиевой или прототипной формой.

📈Когда переходить на серийную стальную форму

Алюминиевая или прототипная форма — временное решение. Переход на серийную стальную форму оправдан при достижении определённых условий.

Условие Сигнал к переходу
Тираж вырос до 5 000+ шт./мес. Стальная форма окупится за 2–4 месяца
Алюминиевая форма близка к исчерпанию ресурса Лучше сразу заказать стальную чем новую алюминиевую
Требования к качеству поверхности выросли Стальная форма даёт лучшее качество и стабильность
Нужно увеличить число гнёзд Многогнёздная стальная форма — производительность × N
Изделие подтвердило рыночный спрос Пора переходить к промышленному масштабу

Прототипная форма P20 — хорошая стратегия: она позволяет проверить изделие на рынке и при росте тиража стать основой для доработки в полноценную серийную оснастку. Подробнее о заказе форм — «Как заказать пресс-форму».

📋Мелкосерийное литьё на заказ: как организовать

Два пути для мелкосерийного производства пластиковых изделий:

Путь 1 — Контрактное литьё (вы заказываете изделия)

Что нужно предоставить 3D-модель или чертёж изделия, материал, тираж, требования к качеству
Что вы получаете Готовые изделия без необходимости иметь своё оборудование
Стоимость Форма (разово) + стоимость изделий (за каждую партию)
Когда выгодно Разовые или редкие заказы, нет смысла покупать ТПА

Путь 2 — Своё производство (вы покупаете ТПА)

Минимальные инвестиции ТПА TOPSTAR CMT TM II 90 т — от 2,9 млн руб. + форма от 150 000 руб.
Когда окупается При регулярном тираже от 5 000–10 000 шт./мес. — как правило за 6–18 месяцев
Преимущества Контроль качества, гибкость по срокам, возможность быстро масштабироваться
Когда выгодно Регулярные заказы, планы по росту тиража, несколько разных изделий

%Мелкосерийное литьё: ключевые цифры

в 3–5 раз
дешевле алюминиевая форма по сравнению со стальной серийной

2–3 нед.
срок изготовления алюминиевой прототипной формы

~1 000 шт.
тираж при котором литьё обычно выгоднее 3D-печати по стоимости детали

от 2,9 млн
цена минимального ТПА TOPSTAR CMT TM II 90 т для своего производства

40%
от стоимости новой формы — граница после которой выгоднее новая форма

P20 → H13
стратегия: стартуй с прототипной сталью, переходи на H13 при росте тиража

?Вопросы и ответы о мелкосерийном литье пластмасс

Что такое мелкосерийное литьё пластмасс?

+

Мелкосерийное литьё пластмасс — производство пластиковых изделий методом литья под давлением малыми партиями, как правило от 100 до 10 000 штук суммарно или в месяц. Отличается от массового производства экономикой: при малом тираже стоимость пресс-формы распределяется на небольшое количество изделий и существенно влияет на себестоимость. Для удешевления применяют алюминиевые или упрощённые стальные формы вместо полностью закалённых серийных. Мелкосерийное литьё используется для тестирования изделий на рынке, опытных партий, нишевой продукции и изделий с непредсказуемым спросом.

Мелкосерийное литьё пластмасс — от какого количества выгодно?

+

Зависит от стоимости формы и изделия. Для небольшого изделия (PP, ~50 г) с алюминиевой формой за 150 000 руб.: при 500 шт. — форма добавляет 300 руб. на изделие; при 1 000 шт. — 150 руб.; при 3 000 шт. — 50 руб. Примерный ориентир: при тираже от 500–1 000 штук литьё под давлением начинает конкурировать с 3D-печатью по стоимости детали и выигрывает по качеству. При тираже менее 200–300 штук — 3D-печать или силиконовое литьё обычно дешевле. Рассчитаем для вашего изделия — оставьте заявку.

Сколько стоит мелкая серия 500–1000 деталей?

+

Стоимость партии 500–1 000 деталей складывается из: изготовление формы (разово) — алюминиевая 100 000–250 000 руб., прототипная стальная 250 000–500 000 руб.; стоимость изделий (материал + машино-час + ФОТ) — зависит от размера и материала, для небольшой детали PP ориентировочно 30–100 руб./шт. при контрактном литье. Итого для партии 1 000 шт. небольших деталей из PP: форма 150 000 + изделия 50 000 = 200 000 руб., или 200 руб./деталь. При следующей партии 1 000 шт. — только 50 000 руб. (форма уже оплачена). Точный расчёт под ваше изделие — запросите у менеджеров.

Литьё или 3D-печать — что выбрать для 100 штук?

+

Для 100 штук в большинстве случаев 3D-печать выгоднее: нет затрат на форму; можно запустить за 1–3 дня; легко вносить изменения в конструкцию. Литьё под давлением для 100 штук оправдано только если: нужны конкретные материалы (пищевой PP, медицинский PC, PA+GF) которые 3D-принтер не обеспечит; изделие будет повторяться большими тиражами — форму делаем сейчас, 100 шт. — первая T-проба; требования к поверхности исключают 3D-печать (видимые слои недопустимы). Во всех остальных случаях для 100 шт. — 3D-печать или силиконовое литьё.

Что такое прототипная пресс-форма?

+

Прототипная пресс-форма — упрощённая стальная или алюминиевая форма для производства опытной партии и проверки изделия перед заказом дорогостоящей серийной оснастки. Отличается от серийной формы: изготовлена из более мягкой стали P20 или алюминия без полной закалки; менее тщательная полировка поверхностей; упрощённая или отсутствующая система горячего канала; ресурс 5 000–100 000 циклов вместо 500 000+; стоимость в 2–5 раз ниже. Прототипная форма позволяет запустить изделие быстро и дёшево, проверить спрос, внести конструктивные правки и только потом заказывать серийную оснастку.

Алюминиевая форма для мелкой серии — какой ресурс?

+

Ресурс алюминиевой пресс-формы — 5 000–10 000 циклов при работе со стандартными термопластами (PP, PE, ABS). При работе с наполненными материалами (PA+GF, PP+GF) ресурс снижается до 1 000–3 000 циклов — абразивное стекловолокно быстро изнашивает мягкий алюминий. Алюминиевая форма не подходит для: стеклонаполненных материалов; изделий с высокими требованиями к точности размеров; горячеканальных систем (алюминий плохо держит температуру). Для тиражей до 5 000 шт. суммарно из стандартного PP или ABS — хороший выбор по соотношению цена/ресурс.

Производство пластиковых изделий на заказ — какая минимальная партия?

+

Технически минимальная партия при литье под давлением — 1 штука (если форма уже есть). Практически экономически обоснованный минимум при заказе контрактного литья — 500–1 000 штук: подрядчик закладывает время на переналадку ТПА, установку формы, настройку параметров — это 1–2 часа работы машины плюс отладочные изделия. При меньших тиражах накладные расходы делают стоимость одной детали неоправданно высокой. Для партий менее 200–300 шт. ищите подрядчика с почасовой оплатой ТПА или рассматривайте 3D-печать.

Мелкосерийное литьё — какие материалы доступны?

+

При мелкосерийном литье под давлением доступны все термопласты что и при массовом: стандартные — PP, PE, ABS, PS; инженерные — PA6, PA66, PC, POM, PBT; специальные — TPE, TPU, PMMA, PET. Ограничение только при использовании алюминиевой формы: не рекомендуются PA+GF, PP+GF и другие абразивные наполненные материалы — они быстро изнашивают алюминий. Для наполненных материалов при мелкой серии выбирайте прототипную стальную форму. Выбор материала не зависит от размера тиража — зависит только от типа формы.

Можно ли лить мелкую серию на своём мини-ТПА?

+

Да — это один из наиболее экономически привлекательных вариантов при регулярных мелких сериях. Небольшой ТПА тоннажем 30–90 т подходит для изделий до 50–100 г. Стоимость машино-часа на маленьком ТПА ниже чем на крупном — себестоимость мелкой серии снижается. Плюсы своего мини-ТПА: полный контроль качества и сроков; возможность производить несколько разных изделий на одном ТПА; при росте тиража не нужно искать подрядчика. TOPSTAR CMT TM II 90 т — от 2,9 млн руб., оптимальный выбор для запуска мелкосерийного производства небольших изделий. Подробнее — серия TM II.

Как перейти от мелкой серии к массовому производству?

+

Переход от мелкой серии к массовому производству — плановый процесс при росте спроса: 1) При достижении тиража 5 000–10 000 шт./мес. заказывайте серийную стальную форму H13 — амортизация быстро покроется экономией на себестоимости; 2) Рассмотрите переход с алюминиевой формы на стальную прототипную P20, а затем на H13 — так сохраняются наработки по конструкции; 3) При тираже 50 000+ шт./мес. рассматривайте многогнёздную форму с горячим каналом — кратный рост производительности при тех же затратах на ТПА; 4) При необходимости своего оборудования — TOPSTAR CMT подберёт ТПА под ваш тираж и поможет организовать производство «под ключ».

Мелкосерийное литьё пластмасс в Москве — какие сроки?

+

Сроки мелкосерийного литья пластмасс в Москве зависят от наличия формы: если форма есть — производство партии 500–1 000 шт. занимает 1–3 дня; если форма нужна — изготовление алюминиевой 2–3 недели, стальной прототипной 3–5 недель плюс T-пробы 3–5 дней. Итого от заявки до получения первой партии — 3–6 недель при новой форме и 3–5 дней при наличии оснастки. TOPSTAR CMT организует производство мелких серий под ключ по всей России. Уточните сроки для вашего изделия: 8 800 505 81 70 или оставьте заявку.

Сколько стоит запуск мелкосерийного производства?

+

Минимальный бюджет запуска мелкосерийного производства пластиковых изделий на собственном оборудовании: ТПА TOPSTAR CMT TM II 90 т — от 2,9 млн руб.; алюминиевая форма для небольшого изделия — от 100 000–200 000 руб.; вакуумный загрузчик и базовая периферия — от 200 000–400 000 руб. Итого минимальный вход — от 3,2–3,5 млн руб. При контрактном литье (без покупки ТПА) затраты только на форму — от 100 000 руб. При регулярном тираже от 5 000–10 000 шт./мес. собственный ТПА окупается за 12–24 месяца. Рассчитаем для вашего случая — оставьте заявку.

Организовать мелкосерийное производство пластиковых изделий

Расскажите об изделии и тираже — подберём тип оснастки, рассчитаем стоимость и предложим оптимальное решение.