จะประมาณการต้นทุนการฉีดขึ้นรูปได้อย่างไร?

โพสต์โดย FIT THAI เมื่อ 17 กุมภาพันธ์ 2026

คำตอบแบบสั้น ๆ คือ: แม่พิมพ์ฉีดพลาสติกราคามีตั้งแต่ประมาณ 100 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปปริมาณน้อยที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ไปจนถึงมากกว่า 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับแม่พิมพ์เหล็กแบบหลายคาวิทีที่มีความซับซ้อนสำหรับการผลิตจำนวนมาก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วถือเป็นต้นทุนคงที่เริ่มต้นที่มีมูลค่าสูงที่สุดในกระบวนการฉีดขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม เมื่อค่าใช้จ่ายเหล่านี้ถูกกระจายเฉลี่ยไปกับชิ้นงานหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น การฉีดขึ้นรูปจึงเป็นกระบวนการที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกจำนวนมากในราคาที่คุ้มค่า

ในคู่มือนี้ เราได้จัดทำการแยกรายละเอียดอย่างครอบคลุมของปัจจัยต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นต้นทุนรวมของการฉีดขึ้นรูปทั้งหมด

บทนำ: การฉีดขึ้นรูปมีต้นทุนเท่าใด?

การฉีดขึ้นรูปเป็นหนึ่งในกระบวนการชั้นนำสำหรับการผลิตพลาสติก กระบวนการนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนกันจำนวนมากซึ่งมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำ เป็นเทคโนโลยีที่คุ้มค่าและสามารถทำซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอสูง ซึ่งให้ชิ้นงานคุณภาพสูงสำหรับการผลิตแบบล็อตใหญ่

เป็นกระบวนการที่รวดเร็วและเข้มข้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับความร้อนและความดันสูงเพื่อฉีดวัสดุหลอมเหลวเข้าไปภายในแม่พิมพ์ วัสดุหลอมเหลวจะขึ้นอยู่กับขอบเขตของโครงการการผลิต วัสดุที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือเทอร์โมพลาสติกหลายชนิด เช่น ABS, PS, PE, PC, PP หรือ TPU แต่โลหะและเซรามิกก็สามารถฉีดขึ้นรูปได้เช่นกัน แม่พิมพ์ประกอบด้วยโพรง (cavity) ที่รองรับวัสดุหลอมเหลวที่ถูกฉีดเข้าไป และถูกออกแบบให้สะท้อนรายละเอียดขั้นสุดท้ายของชิ้นงานให้ใกล้เคียงที่สุด

โดยปกติแล้ว ปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนต้นทุนในการฉีดขึ้นรูปคือต้นทุนของแม่พิมพ์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าต้นทุนเครื่องมือ (tooling cost) ค่าใช้จ่ายในการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตที่ต้องการ ความซับซ้อนของการออกแบบชิ้นงาน วัสดุของแม่พิมพ์ และกระบวนการที่ใช้ในการสร้างแม่พิมพ์

แม่พิมพ์แบบง่ายที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตปริมาณต่ำอาจมีราคาต่ำเพียง 100 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการออกแบบและผลิตแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อนสำหรับการผลิตปริมาณสูงอาจสูงถึงระดับ 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ แม้ว่าจะมีต้นทุนคงที่เริ่มต้นที่ค่อนข้างสูง แต่กระบวนการฉีดขึ้นรูปมีต้นทุนผันแปรต่ำ เนื่องจากใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกราคาย่อมเยา มีระยะเวลารอบการผลิตสั้น และความต้องการแรงงานลดลงอย่างต่อเนื่องจากระบบอัตโนมัติและประโยชน์จากขนาดการผลิตที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งหมายความว่าต้นทุนผันแปรในการผลิตต่ำ และกระบวนการจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีกทั้งต้นทุนต่อชิ้นจะลดลงเมื่อผลิตในปริมาณที่สูงขึ้น เนื่องจากต้นทุนถูกกระจายเฉลี่ยไปยังชิ้นงานหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น

ในวิดีโอนี้ เราได้ร่วมมือกับ Multiplus ซึ่งเป็นผู้ให้บริการด้านการฉีดขึ้นรูป เพื่อพาคุณไล่ดูขั้นตอนต่าง ๆ ของกระบวนการฉีดขึ้นรูป โดยใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ประเภทของต้นทุนในการฉีดขึ้นรูป

การทำความเข้าใจประเภทของต้นทุนต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูป จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์กระบวนการอย่างละเอียดเชิงลึก

ต้นทุนอุปกรณ์

เครื่องจักรเฉพาะทางถูกใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูป ซึ่งมีตั้งแต่เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะขนาดเล็กที่ธุรกิจสามารถใช้งานภายในองค์กรได้ ไปจนถึงเครื่องฉีดขึ้นรูปอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยผู้ให้บริการ ผู้ผลิตแบบรับจ้างผลิต และผู้ผลิตรายใหญ่

การผลิตชิ้นส่วนในปริมาณต่ำด้วยการฉีดขึ้นรูปจะคุ้มค่าที่สุดเมื่อใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะขนาดเล็กและแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ หากคุณเพิ่งเริ่มต้นกับการฉีดขึ้นรูปและกำลังมองหาการทดสอบด้วยการลงทุนที่จำกัด การใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบแมนนวลชนิดตั้งโต๊ะ เช่น Holipress หรือ Galomb Model-B100 อาจเป็นตัวเลือกที่ดี อุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กแบบอัตโนมัติ เช่น เครื่องตั้งโต๊ะ Micromolder หรือเครื่องไฮดรอลิก Babyplast 10/12 เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กในระดับปริมาณปานกลาง

เครื่องฉีดขึ้นรูปอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สามารถมีราคาตั้งแต่ 50,000 ดอลลาร์สหรัฐ ไปจนถึงมากกว่า 200,000 ดอลลาร์สหรัฐ เครื่องจักรเหล่านี้ยังมาพร้อมกับข้อกำหนดด้านสถานที่ที่เข้มงวดมากขึ้น และต้องการแรงงานที่มีทักษะสำหรับการปฏิบัติงาน การบำรุงรักษา และการตรวจสอบ ดังนั้น เว้นแต่การฉีดขึ้นรูปจะเป็นความเชี่ยวชาญหลักขององค์กร ส่วนใหญ่แล้วบริษัทต่าง ๆ จะจ้างผู้ให้บริการและผู้ผลิตแบบรับจ้างในการผลิตจำนวนมาก ซึ่งในกรณีนั้น ต้นทุนอุปกรณ์จะถูกรวมอยู่ในค่าบริการด้วย

ต้นทุนแม่พิมพ์ (ต้นทุนเครื่องมือ)

ดังที่เราได้กล่าวไว้ในบทนำ ต้นทุนแม่พิมพ์ หรือ ต้นทุนเครื่องมือ มักจะเป็นปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนต้นทุนในการฉีดขึ้นรูป

แม่พิมพ์สำหรับการฉีดขึ้นรูปโดยทั่วไปถูกผลิตด้วยสามวิธี ได้แก่:

การกัดกลึงด้วย CNC (CNC machining): เครื่อง CNC เป็นเครื่องมือที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการผลิตแม่พิมพ์อะลูมิเนียมและสเตนเลสสตีลที่มีระดับความแม่นยำสูง การกัดกลึงด้วย CNC จะกำจัดวัสดุออกด้วยเครื่องมือตัดที่หมุนและชิ้นงานที่ยึดอยู่กับที่ การกัดกลึงสามารถผลิตแม่พิมพ์ที่มีการออกแบบโพรงที่มีความซับซ้อนสูงได้ แต่กระบวนการอาจต้องมีการเปลี่ยนเครื่องมือหลายครั้ง ซึ่งอาจทำให้กระบวนการช้าลง และหมายความว่าต้นทุนจะเพิ่มขึ้นตามระดับความซับซ้อน เครื่อง CNC เป็นเครื่องมืออุตสาหกรรมที่ต้องใช้แรงงานที่มีทักษะและพื้นที่เฉพาะ ดังนั้นหลายบริษัทจึงว่าจ้างผู้ให้บริการภายนอกในการผลิตแม่พิมพ์

การกัดเซาะด้วยไฟฟ้า (Electrical Discharge Machining: EDM): วิธี EDM โดยทั่วไปถูกใช้เพื่อสร้างการออกแบบแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อนสูง ซึ่งไม่สามารถทำซ้ำได้ง่ายด้วยวิธีการกัดกลึงมาตรฐาน EDM เกี่ยวข้องกับการใช้ชิ้นงานและอิเล็กโทรดเครื่องมือเพื่อสร้างรูปร่างแม่พิมพ์ตามต้องการ อิเล็กโทรดของเครื่องมือและอิเล็กโทรดของชิ้นงานจะถูกแยกออกจากกันด้วยของไหลไดอิเล็กทริก และถูกจ่ายแรงดันไฟฟ้าเพื่อทำให้เกิดการปลดปล่อยกระแสไฟฟ้าซ้ำ ๆ การปลดปล่อยกระแสไฟฟ้านี้มีหน้าที่ในการขึ้นรูปอิเล็กโทรดของชิ้นงานให้เป็นแม่พิมพ์ขั้นสุดท้าย EDM มีความแม่นยำสูงและโดยทั่วไปไม่ต้องการกระบวนการตกแต่งเพิ่มเติมภายหลัง เช่นเดียวกับการกัดกลึงด้วย CNC, EDM ก็เป็นกระบวนการอุตสาหกรรมที่หลายบริษัทเลือกว่าจ้างโรงงานเครื่องจักรภายนอก

การพิมพ์สามมิติ (3D printing): การพิมพ์สามมิติเป็นโซลูชันที่ทรงพลังสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำ ต้องใช้อุปกรณ์เพียงจำกัด ช่วยประหยัดเวลาเครื่อง CNC และแรงงานที่มีทักษะสำหรับงานที่มีมูลค่าสูงอื่น ๆ ในระหว่างนั้น ผู้ผลิตสามารถได้รับประโยชน์จากความรวดเร็วและความยืดหยุ่นของการพิมพ์สามมิติภายในองค์กร เพื่อสร้างแม่พิมพ์ที่สามารถใช้ได้ทั้งกับเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะและเครื่องอุตสาหกรรม นอกจากนี้ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ยังได้รับประโยชน์จากความสามารถในการปรับปรุงแบบซ้ำและทดสอบวัสดุใช้งานจริงก่อนที่จะลงทุนในแม่พิมพ์แข็งสำหรับการผลิตจำนวนมาก เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบสเตอริโอลิโทกราฟี (Stereolithography: SLA) เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการฉีดขึ้นรูป โดยมีลักษณะเด่นคือพื้นผิวเรียบและความแม่นยำสูง ซึ่งแม่พิมพ์จะถ่ายทอดไปยังชิ้นงานขั้นสุดท้าย และยังช่วยให้การถอดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ทำได้ง่าย ชิ้นงานพิมพ์สามมิติที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีสเตอริโอลิโทกราฟีจะถูกเชื่อมประสานทางเคมี ทำให้มีความหนาแน่นเต็มที่และมีคุณสมบัติเท่ากันทุกทิศทาง เครื่องพิมพ์ SLA แบบตั้งโต๊ะ เช่น เครื่องที่นำเสนอโดย Formlabs มีราคาเริ่มต้นต่ำกว่า 5,000 ดอลลาร์สหรัฐ และสามารถผสานเข้ากับกระบวนการทำงานการฉีดขึ้นรูปได้อย่างราบรื่น เนื่องจากง่ายต่อการนำไปใช้งาน การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา

แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติสามารถผลิตชิ้นงานได้มากกว่า 100 ชิ้นในต้นทุนที่คุ้มค่า และภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน

การพัฒนาแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นต้องอาศัยความเชี่ยวชาญทางเทคนิค ดังนั้น องค์กรต่าง ๆ มักจะว่าจ้างภายนอกในบางส่วนของกระบวนการฉีดขึ้นรูป เช่น การออกแบบและการผลิตแม่พิมพ์

สำหรับองค์กรที่มีอุปกรณ์และเครื่องมือสำหรับการฉีดขึ้นรูปอยู่แล้ว การเลือกสร้างแม่พิมพ์ภายในองค์กรอาจเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุด หากมีความรู้ความชำนาญทางเทคนิคพร้อมด้วย หากไม่มีเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการฉีดขึ้นรูปอย่างพร้อมใช้งาน การว่าจ้างภายนอกจะช่วยลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแม่พิมพ์

แม่พิมพ์แบบง่ายสำหรับการผลิตปริมาณต่ำที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติสามารถผลิตได้บนเครื่องพิมพ์สามมิติเรซินแบบ (SLA) ในราคาเพียงประมาณ 100 ดอลลาร์สหรัฐ แม่พิมพ์อะลูมิเนียมสำหรับการผลิตระดับปริมาณปานกลางประมาณ 1,000-5,000 ชิ้น จะมีต้นทุนอยู่ในช่วงประมาณ 2,000 ถึง 5,000 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงเรขาคณิตซับซ้อนมากขึ้น และเตรียมไว้สำหรับการผลิตปริมาณมากประมาณ 10,000 ชิ้นขึ้นไป ต้นทุนของแม่พิมพ์อาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5,000 ถึง 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ

ต้นทุนวัสดุที่ถูกฉีด

สามารถใช้พลาสติกได้หลากหลายชนิดสำหรับการฉีดขึ้นรูป ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของชิ้นงานขั้นสุดท้าย รวมถึง ABS, PS, PE, PC, PP หรือ TPU

ต้นทุนในการจัดซื้อวัสดุสำหรับการฉีดขึ้นรูปจะแตกต่างกันไปตามชนิดของวัสดุที่เลือก เม็ดเทอร์โมพลาสติกมีราคาประมาณ 1 ถึง 5 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม

ต้นทุนวัสดุถูกกำหนดโดยการออกแบบของแบบจำลอง ชนิดของวัสดุที่เลือก และปริมาณวัสดุที่ใช้ในการดำเนินกระบวนการฉีดขึ้นรูป

ต้นทุนแรงงานหรือค่าบริการ

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปโดยทั่วไปเป็นระบบที่ควบคุมตนเองและพึ่งพาระบบอัตโนมัติเพื่อดำเนินงาน เครื่อง CNC เครื่อง EDM และเครื่องพิมพ์สามมิติอุตสาหกรรมอาศัยข้อกำหนดจากแบบออกแบบ CAD ในการผลิตแม่พิมพ์ เครื่องฉีดขึ้นรูปเองก็พึ่งพาระบบอัตโนมัติในการฉีดวัสดุเข้าไปในแม่พิมพ์ และเครื่องฉีดขึ้นรูปอุตสาหกรรมมักจะทำการทำให้เย็นและดีดชิ้นงานที่เสร็จแล้วออกโดยอัตโนมัติ

ต้นทุนแรงงานประกอบด้วย:

ต้นทุนการติดตั้ง/การตั้งค่า (Setup/configuration cost): แรงงานในขั้นตอนการติดตั้งมุ่งเน้นไปที่เวลาที่ใช้ในการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่ใช้งานเพื่อผลิตแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ต้นทุนการซ่อมแซม (Repair cost): งานซ่อมแซมและบำรุงรักษาเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ชำรุดและการใช้เครื่องมือเพื่อดำเนินกระบวนการบำรุงรักษา

ต้นทุนการตรวจสอบติดตาม (Monitoring costs): แม้ว่าจะพึ่งพาระบบอัตโนมัติ แต่อย่างไรก็ตาม ผู้ควบคุมเครื่องจักรยังคงถูกคาดหวังให้ตรวจสอบความคืบหน้าของกระบวนการฉีดขึ้นรูป ค่าจ้างของผู้ปฏิบัติงานที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการจะถูกนำไปรวมในต้นทุนรวมของการฉีดขึ้นรูป

เมื่อผลิตภายในองค์กร ต้นทุนเหล่านี้จะถูกคำนวณรวมอยู่ในต้นทุนแรงงาน เมื่อธุรกิจว่าจ้างภายนอกสำหรับการฉีดขึ้นรูป ค่าแรงงานและส่วนเพิ่มกำไรของผู้ให้บริการจะถูกรวมเข้าไปในค่าบริการ

ภาพรวมต้นทุนการฉีดขึ้นรูป

ตารางด้านล่างนี้เน้นแสดงต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติกสมมติหนึ่งชิ้น เช่น กล่องครอบขนาดเล็กของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำให้พลวัตของต้นทุนในการฉีดขึ้นรูปเข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้น

	การผลิตปริมาณต่ำ	การผลิตปริมาณปานกลาง	การผลิตปริมาณสูง
ปริมาณการผลิต	100	5,000	100,000
วิธีการ	ผลิตแม่พิมพ์ภายในองค์กรและฉีดขึ้นรูปภายในองค์กร	ว่าจ้างภายนอกผลิตแม่พิมพ์และฉีดขึ้นรูป	ว่าจ้างภายนอกผลิตแม่พิมพ์และฉีดขึ้นรูป
แม่พิมพ์	โพลิเมอร์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ	อะลูมิเนียมที่ผ่านการกัดกลึง	เหล็กที่ผ่านการกัดกลึง
ระยะเวลาจนได้ชิ้นงานสำเร็จ	1-3 วัน	3-4 สัปดาห์	4-8 สัปดาห์
อุปกรณ์ที่ต้องใช้	เครื่องพิมพ์สามมิติ, เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะ*	-	-
ต้นทุนแม่พิมพ์	100 ดอลลาร์สหรัฐ	3,000 ดอลลาร์สหรัฐ	20,000 ดอลลาร์สหรัฐ
ต้นทุนวัสดุ	0.5 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น	0.5 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น	0.5 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น
ต้นทุนแรงงานหรือค่าจ้างภายนอก	2.5 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น	1.5 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น	1 ดอลลาร์สหรัฐ / ชิ้น
ต้นทุนการผลิตรวม	400 ดอลลาร์สหรัฐ	13,000 ดอลลาร์สหรัฐ	170,000 ดอลลาร์สหรัฐ
ต้นทุนต่อชิ้น	4 ดอลลาร์สหรัฐ	2.6 ดอลลาร์สหรัฐ	1.7 ดอลลาร์สหรัฐ

* ในตัวอย่างนี้ ต้นทุนอุปกรณ์ไม่ได้ถูกรวมคำนวณเข้าไปในต้นทุนการผลิต เนื่องจากต้นทุนของเครื่องมือเหล่านี้สามารถกระจายเฉลี่ยไปยังหลายโครงการได้ การจัดซื้อเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะและเครื่องพิมพ์สามมิติแบบ SLA ช่วยให้ธุรกิจสามารถเริ่มต้นการฉีดขึ้นรูปได้ด้วยงบประมาณต่ำกว่า 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ

ทั้งสามสถานการณ์ในตารางแสดงให้เห็นถึงวิธีการและประเภทของแม่พิมพ์ที่ส่งผลให้เกิดต้นทุนต่อชิ้นต่ำที่สุด ขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิต

โดยทั่วไปแล้ว การฉีดขึ้นรูปจะมีประสิทธิภาพสูงที่สุดเมื่อผลิตในปริมาณมาก เนื่องจากต้นทุนจะถูกกระจายเฉลี่ยไปยังชิ้นงานหลายพันชิ้น แต่แม้ว่าต้นทุนต่อชิ้นสำหรับการฉีดขึ้นรูปปริมาณต่ำจะสูงกว่าเล็กน้อย ก็ยังคงมีความคุ้มค่ามากกว่าวิธีการผลิตอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญสำหรับการผลิตปริมาณต่ำ

การผลิตปริมาณปานกลางจะมีประสิทธิภาพสูงที่สุดเมื่อใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียมที่ผ่านการกัดกลึง ซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่าแม่พิมพ์เหล็กแบบดั้งเดิม แต่มีความทนทานเพียงพอที่จะใช้งานได้หลายพันรอบการฉีด ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น วัสดุและการออกแบบ ในกรณีส่วนใหญ่ การฉีดขึ้นรูปปริมาณต่ำจะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ — ในตัวอย่างของเรา หากเราใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียมในการผลิต 100 ชิ้น ต้นทุนของแม่พิมพ์จะคิดเป็น 30 ดอลลาร์สหรัฐต่อชิ้น ในขณะที่หากใช้แม่พิมพ์เหล็กแบบดั้งเดิม จะหมายถึงต้นทุน 200 ดอลลาร์สหรัฐต่อชิ้น

ตัวแปรที่ส่งผลกระทบต่อต้นทุนแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป

ต้นทุนเครื่องมือสำหรับการฉีดขึ้นรูปมีมูลค่าสูงมาก และขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์หลายประการรวมถึงความซับซ้อนของการออกแบบ แม่พิมพ์สำหรับการฉีดขึ้นรูปโดยปกติจะถูกกัดกลึงด้วย CNC จากอะลูมิเนียมหรือเหล็กเครื่องมือ ขึ้นรูปด้วย EDM เพื่อสร้างรูปร่างของชิ้นงาน หรือพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ จากนั้นชิ้นงานที่ผ่านการกัดกลึงหรือพิมพ์แล้วจะถูกทำการเก็บผิวงานให้ได้มาตรฐานตามที่ต้องการ แม่พิมพ์ที่เสร็จสมบูรณ์จะประกอบด้วยคุณลักษณะต่าง ๆ เช่น รูปทรงพื้นผิวที่จำเป็นสำหรับชิ้นงาน ระบบรันเนอร์เพื่อควบคุมทิศทางการไหลของวัสดุที่ถูกฉีด และช่องทางหล่อเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าแม่พิมพ์เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ กระบวนการฉีดขึ้นรูปส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับการทำให้เย็น ยิ่งแม่พิมพ์เย็นตัวได้เร็วเท่าใด วัสดุที่ถูกฉีดจะยิ่งแข็งตัวเร็วขึ้น และรอบการผลิตก็จะสามารถทำซ้ำได้รวดเร็วขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ช่องทางหล่อเย็นจึงมีบทบาทสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตปริมาณสูง และควรถูกรวมไว้ในการออกแบบแม่พิมพ์ สำหรับการผลิตปริมาณต่ำที่ใช้แม่พิมพ์พิมพ์สามมิติ การทำให้เย็นด้วยวิธีแมนนวลโดยใช้อากาศอัดก็เป็นทางเลือกหนึ่ง

แกนแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ ซึ่งถูกประกอบเข้ากับเปลือกแม่พิมพ์โลหะ

ตัวแปรอื่น ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการฉีดขึ้นรูป และเกี่ยวข้องโดยตรงกับต้นทุนแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป ได้แก่:

ขนาดชิ้นงาน (Part size): ยิ่งชิ้นงานหรือชิ้นส่วนที่จะถูกขึ้นรูปมีขนาดใหญ่เท่าใด แม่พิมพ์ก็จะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับชิ้นงานนั้น ชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่กว่ามักต้องใช้วัสดุฉีดมากขึ้นเพื่อให้กระบวนการผลิตเสร็จสมบูรณ์ การออกแบบแม่พิมพ์ขนาดใหญ่มักมีต้นทุนสูงขึ้นเมื่อเทียบกับการผลิตแบบเดียวกันแต่มีขนาดเล็กกว่า

การออกแบบชิ้นงาน (Part design): การออกแบบชิ้นงานที่ซับซ้อนและมีรูปทรงเรขาคณิตที่ละเอียดซับซ้อนต้องใช้แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนในการดำเนินโครงการ การออกแบบแม่พิมพ์โดยทั่วไปมี 2 ด้าน คือ ด้าน A และด้าน B ด้าน A ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าด้านความสวยงาม (cosmetic side) มักเป็นด้านที่ผู้ใช้งานมองเห็น ด้าน A ถูกคาดหวังให้มีพื้นผิวเรียบและมีความสวยงาม ด้าน B ประกอบด้วยโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ซึ่งช่วยรองรับการใช้งานของชิ้นงาน โครงสร้างด้าน B อาจรวมถึงครีบเสริมแรง (ribs), ปุ่มยึด (bosses) เป็นต้น และพื้นผิวของด้านนี้มักหยาบกว่าด้าน A แม่พิมพ์ที่มีการออกแบบด้าน A และด้าน B ที่ซับซ้อนโดยทั่วไปจะมีต้นทุนในการผลิตสูงกว่าแม่พิมพ์ที่เรียบง่ายกว่า การออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนเว้าใต้ชิ้นงาน (undercuts) อาจต้องใช้กลไกเลื่อนด้านข้าง (sliding side-actions) และแกน (cores) เพิ่มเติม ซึ่งทำให้ต้นทุนแม่พิมพ์สูงขึ้น

ปริมาณการผลิต (Production volume): จำนวนชิ้นงานที่จะผลิตด้วยการฉีดขึ้นรูปเป็นตัวกำหนดเทคโนโลยีการผลิตและคุณภาพของวัสดุที่ใช้ในการสร้างแม่พิมพ์ โครงการปริมาณต่ำอาจต้องใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติหรือแม่พิมพ์อะลูมิเนียมที่ผ่านการกัดกลึงในเกรดต่ำกว่า ขณะที่การผลิตปริมาณมากจะต้องใช้แม่พิมพ์เหล็กเกรดสูง หรือแม้แต่ใช้หลายแม่พิมพ์เพื่อจัดการกระบวนการโดยไม่ให้การสึกหรอส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชิ้นงานที่ผลิต สิ่งนี้ส่งผลต่อต้นทุนของแม่พิมพ์ แต่แน่นอนว่าต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของแม่พิมพ์สำหรับปริมาณสูงจะถูกกระจายไปยังชิ้นงานจำนวนมากขึ้น ซึ่งโดยปกติจะทำให้ต้นทุนต่อชิ้นลดลง

ปริมาตรชิ้นงานและจำนวนโพรง (Part volume and cavities): ปริมาตรชิ้นงานหมายถึงขนาดของโพรงในแม่พิมพ์ ยิ่งแม่พิมพ์ต้องมีจำนวนโพรงมากขึ้นหรือมีปริมาตรโพรงมากขึ้นเท่าใด เวลาการอัด (press time) ก็จะยาวนานขึ้น เวลาอัดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้กระบวนการผลิตช้าลง ซึ่งนำไปสู่ต้นทุนที่เพิ่มขึ้น

เครื่องคำนวณต้นทุนการฉีดขึ้นรูป

เครื่องมือประเมินต้นทุนการฉีดขึ้นรูปออนไลน์ หรือใบเสนอราคาจากผู้ให้บริการฉีดขึ้นรูป สามารถให้ค่ามาตรฐานอ้างอิงและช่วยให้คุณประมาณการต้นทุนสำหรับชิ้นงานเฉพาะได้

ตัวเลือกของเครื่องมือประเมินต้นทุนการฉีดขึ้นรูปเพื่อช่วยในกระบวนการคำนวณ ได้แก่:

CustomPart

ICOMold

3D Hubs

Protolabs

ตารางเปรียบเทียบต้นทุนการฉีดขึ้นรูปก็มีวัตถุประสงค์ในลักษณะเดียวกัน ผู้ให้บริการฉีดขึ้นรูปใช้ตารางเปรียบเทียบต้นทุนเพื่อให้ลูกค้าที่สนใจได้รับการประมาณการคร่าว ๆ ของกระบวนการนี้

การลดต้นทุนการฉีดขึ้นรูป

ต้นทุนของแม่พิมพ์ถูกกำหนดเป็นหลักโดยความซับซ้อนและระยะเวลาที่ใช้ในการผลิต เราแนะนำให้ยึดหลักการออกแบบเพื่อการผลิต (design for manufacturing) เพื่อลดต้นทุนชิ้นงานในการฉีดขึ้นรูป

ต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์สามารถลดลงได้โดยการใช้แนวทางการออกแบบดังต่อไปนี้:

ประเมินแบบจำลอง CAD เพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ก่อนเริ่มโครงการฉีดขึ้นรูป ขจัดจุดติดขัดที่อาจเกิดขึ้น เช่น มุมที่ชันเกินไป ส่วนเว้าใต้ชิ้นงาน (undercuts) และรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนอื่น ๆ

ประเมินการออกแบบของแบบจำลองเพื่อกำจัดคุณลักษณะที่ไม่จำเป็น ซึ่งจะช่วยลดขนาดของแม่พิมพ์และปริมาณวัสดุที่ใช้ในการพัฒนาแบบจำลอง

ใช้แนวทางแกนและโพรง (core cavity approach) ที่ช่วยทำให้การออกแบบด้าน B ของแม่พิมพ์ง่ายขึ้น แนวทางแกนและโพรงเกี่ยวข้องกับการทำให้โพรงผนังจมลึกเข้าไปในฐานแม่พิมพ์ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการขึ้นรูปมุมดราฟต์ที่ชัน ในขณะเดียวกันก็ช่วยปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว

ยอมรับการใช้ชิ้นส่วนที่สามารถประกบกันเอง (self-mating parts) เพื่อลดความจำเป็นในการสร้างแม่พิมพ์หลายชุด เมื่อสามารถใช้แม่พิมพ์สากลเพียงชุดเดียวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกัน

เริ่มต้นกับการฉีดขึ้นรูปแบบรวดเร็ว (Rapid Injection Molding)

แม้ว่าการฉีดขึ้นรูปตามธรรมเนียมจะถูกมองว่าเป็นกระบวนการผลิตที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากเท่านั้น เนื่องจากมีต้นทุนเครื่องมือที่สูง แต่การใช้การพิมพ์สามมิติเพื่อผลิตแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปช่วยให้คุณสามารถใช้กระบวนการนี้ในการผลิตชิ้นงานคุณภาพสูงและสามารถทำซ้ำได้ สำหรับการทำต้นแบบและการผลิตปริมาณต่ำ

ใช้แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติร่วมกับทั้งเครื่องตั้งโต๊ะและเครื่องอุตสาหกรรม เพื่อผลิตต้นแบบที่ใช้งานได้จริงและชิ้นงานในจำนวนตั้งแต่หลักร้อยถึงหลักพันอย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า ช่วยเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุนและระยะเวลานำส่ง และนำผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่าออกสู่ตลาด

รายละเอียดเครื่อง Formlab form4 SLA คลิก

เช็คราคา คลิก

รายละเอียดเครื่อง Formlab Fuse 1+ 30W

SLS คลิก