模具是最大的前期投資
在開發塑膠射出成型產品時,創業者或產品經理最常遇到的衝擊就是「模具費用」。為什麼一個看似簡單的塑膠外殼,模具報價可能高達數十萬甚至上百萬?
答案是:模具是射出成型中最大的一次性前期投資 。
一套模具的生命週期動輒數十萬次,它本質上是一台高精密的客製化機器,必須在極高的壓力與溫度下穩定運行。它的價格反映了其精密的設計、耐用的材料和耗時的加工。
雖然的單件產品成本極低,但這一切都建立在昂貴的模具投資上。本文將為您解密模具成本的 4 大組成因素。
影響模具成本的 4 大因素
模具的價格並非隨意喊價,而是由以下四個核心要素精確疊加而成:
1. 模具複雜度
這是影響價格最直接的因素。您的產品設計直接決定了模具結構。
- 基本結構: 如果產品只是一個簡單的碗或蓋子,沒有任何卡扣或孔洞,模具可以簡單地分為公模與母模,成本最低。
- 倒鉤: 如果產品側面有孔、有卡榫或凹槽,導致無法順利「垂直脫模」,就必須使用複雜的機構,例如:
- 滑塊: 從側面滑動來成型或釋放倒鉤。
- 斜銷: 在開模時傾斜頂出以釋放內側倒鉤。
- 螺牙: 如果產品有螺紋(如瓶蓋),則需要更複雜的旋轉或崩牙機構。
增加一個滑塊或斜銷,不僅模具加工更耗時,也增加了未來維修的複雜度。
2. 模穴數
模穴數指的是一套模具中能同時生產多少個產品,常稱為一模幾穴。
- 一模一穴: 模具成本最低,但生產效率也最低。適合預期總產量不高、或產品尺寸非常大的情況。
- 一模多穴: 模具成本高(例如 4 穴模具不只是 1 穴的 4 倍,因為流道系統更複雜),但生產效率倍增,大幅降低了後續的「單件產品成本」。
選擇多穴的關鍵考量是平衡。如果您的預期總產量高達 100 萬件,那麼投資多穴模具省下的射出費用,將遠遠超過初期增加的模具成本。
3. 模具鋼材
模具是在高溫高壓下工作的,鋼材的選擇直接決定了模具的壽命和價格。
- 預硬鋼 (P20): 最常見的模具鋼,價格中等,壽命約 30 萬模次。適用於多數消費性電子產品。
- 高硬度鋼 (NAK80, S136): 價格昂貴。
- NAK80: 拋光性能極佳,常用於鏡面拋光的產品。
- S136: 不鏽鋼系列,具抗腐蝕性,適用於生產透明產品 (如 PC、PMMA) 或 腐蝕性塑膠 (如 PVC),壽命可達 100 萬模次。
- 鋁模: 價格較低,加工快。但壽命短(約 1 萬模次以下),適合用於試模、打樣或極小批量生產。
如果您選擇的塑膠原料是 ,就必須選用更昂貴的耐磨鋼材。
4. 表面處理
產品的顏值也需要成本。模具內側的表面處理,會 1:1 複製到塑膠產品上。
- 標準拋光 (SPI Finish): 例如 B-1, B-2,表面光滑但非鏡面,成本較低。
- 鏡面拋光 (SPI A-1 / A-2): 需要使用 NAK80 等高級鋼材,並由經驗豐富的師傅耗時研磨,成本極高。
- 咬花: 在模具表面加工出各種紋理(如皮革紋、霧面、髮絲紋)。這需要額外的加工工序,並可能增加脫模難度。
- 放電加工: 用於加工鏡面拋光無法處理的深肋或銳角,其表面會留下特殊的放電紋路(霧面)。
「單件產品成本」又是如何計算的?
搞懂了模具費,那單件產品成本的費用又是如何來的?
單件成本 ≈ 材料費 + (機台噸數費用 + 射出週期費用)
- 材料費: 產品重量 + 澆道重量(如果使用冷澆道) x 塑膠原料單價。
- 機台噸數: 產品越大,需要的鎖模力越大。
- 射出週期: 這是最大的變動成本。單件產品成本需要多少秒?產品肉越厚,冷卻越慢,週期越長,機台佔用成本就越高。
如何有效降低射出成型成本?
作為開發者,您可以從設計源頭來控制成本:
- 簡化產品設計 : 這是最有效的方式。,拿掉不必要的倒鉤、使用均勻的肉厚以縮短冷卻時間。
- 選擇合適的材料與鋼材: 如果產品只是內部機構件,不需要使用昂貴的 PC 料或鏡面拋光。選擇合適的材料與對應的 P20 鋼材即可。
- 平衡模穴數與總產量: 誠實評估您的市場預期總量。不要為了初期省錢而開一穴模,導致後續射出費用高昂;也不要過度樂觀而開了八穴模具,結果只生產了 5 萬件。