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Ciclo e custo da peça injetada

Informe a espessura, as temperaturas e os tempos da máquina para obter o ciclo e as peças por hora; com preço do material, custo-hora e molde, veja o custo de cada peça boa e quantas cavidades compensam no seu volume.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Estimativa preliminar
Material e resfriamento

Ao trocar o material, difusividade e temperaturas recebem valores típicos aproximados; substitua pelos da ficha técnica da resina.

Tempos do ciclo
Peça e material
Máquina
Molde e volume
—Custo por peça boa
—

Composição do ciclo

Tempo de cada etapa num ciclo, em segundos. A dosagem só aparece se passar do resfriamento que sobra depois do recalque.

Toque no gráfico para ver os valores.

Custo por peça conforme o número de cavidades

Material, máquina e amortização do molde por peça boa. Barras apagadas não cabem nas horas disponíveis.

Toque no gráfico para ver os valores.

Tempo de resfriamento conforme a espessura

Fórmula de placa com as temperaturas e a difusividade informadas. A linha tracejada é a espessura atual.

Toque no gráfico para ver os valores.

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Resfriamento (placa): t_r = s² ÷ (π² · α) · ln[C · (T_massa − T_molde) ÷ (T_extração − T_molde)]; C = 8/π² (temperatura média) ou 4/π (centro)
Ciclo = injeção + recalque + máx(t_r − recalque, dosagem) + abertura/extração/fechamento
Peças boas/h = 3600 ÷ ciclo · N · (1 − refugo) · eficiência; material/peça = [N·m + m_canal − moído · (m_canal + N · refugo · m)] · preço ÷ [N · (1 − refugo)]
Molde: C(N) = C₁ · N^b; custo anual(N) = volume · (material + custo-hora ÷ peças/h) + C(N) ÷ anos de amortização

Hipóteses e limites

  • Fórmula de condução numa placa infinita refrigerada pelas duas faces, com molde a temperatura constante e difusividade efetiva constante. Valores de difusividade e de temperaturas da lista são aproximados e servem só de ponto de partida.
  • O recalque acontece durante o resfriamento; a dosagem só alonga o ciclo se passar do resfriamento restante. O ciclo é o mesmo para qualquer número de cavidades; a massa dos canais cresce na proporção das cavidades.
  • O moído substitui material virgem 1 para 1; não inclui custo de moagem, secagem, embalagem, frete, impostos nem custo financeiro do molde. O custo-hora é constante: uma injetora maior para mais cavidades costuma ter custo-hora maior.

Normas e documentos técnicos

  • Menges, G.; Michaeli, W.; Mohren, P. How to Make Injection Molds, 3rd ed., Hanser, 2001 (cooling time of plates)
  • Osswald, T.; Turng, L.-S.; Gramann, P. Injection Molding Handbook, 2nd ed., Hanser, 2008
  • Boothroyd, G.; Dewhurst, P.; Knight, W. Product Design for Manufacture and Assembly, 3rd ed., CRC Press, 2011 (injection molding cost and cavity count)
  • Rees, H. Mold Engineering, 2nd ed., Hanser, 2002
  • ISO 22007-2: Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Transient plane heat source method

Legislação e regulamentos no Brasil

  • NR-12: Segurança no trabalho em máquinas e equipamentos, Anexo IX (injetoras de materiais plásticos)
  • Lei nº 12.305/2010: Política Nacional de Resíduos Sólidos (destinação de refugo e aparas)

Perguntas frequentes

O que esta calculadora resolve?

Ela estima quanto tempo leva cada ciclo de injeção, quantas peças boas saem por hora e quanto custa cada peça, somando material, hora-máquina e amortização do molde. Também compara de 1 a 32 cavidades para mostrar qual número é o mais econômico para o seu volume anual. Use ao orçar uma peça nova, ao comparar moldes ou ao decidir se vale reduzir a espessura de parede.

Como o tempo de resfriamento é calculado?

Pela fórmula clássica de uma placa resfriada pelas duas faces: o tempo cresce com o quadrado da espessura e depende das temperaturas da massa, do molde e de extração e da difusividade térmica do plástico. No exemplo, uma parede de 2 mm de PP a 230 °C, com molde a 40 °C e extração a 90 °C, leva 6,5 s para resfriar.

De onde tiro os tempos de injeção, recalque e abertura?

Do painel da injetora, se a peça já é produzida, ou de uma peça parecida. Para uma peça nova, use valores típicos e ajuste depois do primeiro try-out: enchimento de 0,5 a 2 s, recalque de 2 a 5 s e abertura, extração e fechamento de 3 a 6 s em máquinas médias. A dosagem só alonga o ciclo se passar do resfriamento que sobra depois do recalque.

Como ler o custo por peça do exemplo?

Com ciclo de 11,5 s, 4 cavidades, 2% de refugo e 85% de eficiência, saem 1.042 peças boas por hora. A peça custa R$ 0,537: R$ 0,281 de material, R$ 0,115 de máquina (R$ 120/h dividido por 1.042) e R$ 0,141 de molde (R$ 211 mil divididos por 1,5 milhão de peças em 3 anos). O milheiro sai por R$ 537.

Como a calculadora escolhe o número de cavidades?

Para cada número de cavidades ela soma, no ano, o material, as horas de máquina e o molde dividido pelos anos de amortização; o molde fica mais caro com mais cavidades (expoente 0,7, pela abordagem de Boothroyd e Dewhurst), enquanto a hora-máquina se divide por mais peças. No exemplo, com 500 mil peças por ano, 4 cavidades dão o menor custo anual. Cavidades que não cabem nas horas disponíveis aparecem apagadas no gráfico.

Quais os limites do cálculo?

A fórmula vale para paredes uniformes; cantos grossos, machos sem refrigeração e canais de água mal posicionados deixam o ciclo real maior. A difusividade e as temperaturas da lista são aproximadas: use a ficha técnica da resina. O custo-hora é fixo, mas um molde com mais cavidades pede injetora maior, de custo-hora maior; confira a força de fechamento e refaça o custo-hora na calculadora de custo-hora de máquina.