Stampaggio a iniezione o stampa 3D: da quanti pezzi conviene
Non è una questione di tecnologia migliore: è un punto di pareggio. Ecco come si calcola, e cosa lo sposta.
Il punto di pareggio tra stampa 3D e stampaggio a iniezione si trova dividendo il costo dello stampo per la differenza di costo al pezzo tra le due tecnologie. Nella pratica industriale cade quasi sempre tra qualche centinaio e qualche migliaio di pezzi: sotto conviene la 3D, sopra conviene attrezzare. Ma il calcolo puro spiega solo metà della decisione.
Il calcolo, in due righe
Chiamiamo S il costo dello stampo, P3D il costo di un pezzo stampato in 3D e Pin il costo di un pezzo stampato a iniezione. Il numero di pezzi oltre il quale conviene lo stampo è:
N = S ÷ (P3D − Pin)
Un esempio con numeri plausibili: stampo 9.000 €, pezzo in 3D 6,50 €, pezzo stampato 0,45 €. La differenza è 6,05 €, quindi N ≈ 1.490 pezzi. Da lì in poi ogni pezzo prodotto a iniezione ti fa risparmiare sei euro.
La formula è banale. Quello che la rende utile o inutile è la qualità dei tre numeri che ci metti dentro — e il terzo, il costo del pezzo stampato, dipende dal tempo ciclo, che dipende da come è progettato lo stampo.
I quattro fattori che spostano il pareggio
L'orizzonte temporale. Se produrrai quei 1.490 pezzi in due mesi il ragionamento è uno; se ci metterai sei anni, va confrontato con il costo del capitale e con il rischio che il prodotto cambi prima.
Le revisioni previste. Se il pezzo è ancora in evoluzione, ogni modifica su uno stampo costruito è acciaio da rilavorare, mentre in 3D è un file nuovo. Attrezzare un pezzo non congelato è il modo più comune di buttare via uno stampo.
Le proprietà richieste. Un pezzo stampato a iniezione ha proprietà meccaniche, resistenza e finitura superficiale che la stampa 3D non raggiunge con la stessa costanza. Se il pezzo è funzionale e caricato, il confronto sul solo costo è fuorviante: non stai confrontando la stessa cosa.
La certificazione. Su componenti medicali o di sicurezza, la ripetibilità documentata del processo a iniezione è spesso un requisito, non una preferenza.
Quando la stampa 3D resta la scelta giusta anche su grandi numeri?
Ci sono casi reali in cui non conviene attrezzare nemmeno con volumi alti:
- geometrie impossibili da estrarre — condotti interni, reticoli, sottosquadri che richiederebbero uno stampo con più movimenti di quanto il pezzo valga;
- personalizzazione per singolo pezzo — se ogni esemplare è diverso, non esiste uno stampo che li faccia tutti;
- ricambi a bassissima rotazione — quando servono dieci pezzi l'anno per vent'anni, tenere un file è più economico che tenere uno stampo.
Nel dubbio, il test è semplice: se il pezzo è sempre uguale e ne servono molti, si attrezza. Se cambia o è raro, no.
La terza strada: lo stampo pilota
Tra il prototipo e la serie c'è una strada che si considera poco. Uno stampo pilota, costruito con meno cavità e per un numero limitato di cicli, produce pezzi con lo stesso materiale e lo stesso processo della produzione definitiva. Costa una frazione dello stampo di serie e serve a due cose: validare il pezzo per davvero, e far partire il mercato mentre lo stampo definitivo si costruisce.
È la scelta giusta quando il pezzo è tecnicamente definito ma i volumi non sono ancora certi.
Dove cade il pareggio, per fascia di volume?
| Volume annuo | Scelta tipica | Perché |
|---|---|---|
| Sotto i 500 pezzi | stampa 3D | lo stampo non si ripaga |
| 500-3.000 pezzi | dipende dai tuoi tre numeri | è la fascia in cui cade il pareggio |
| 3.000-30.000 pezzi | stampo pilota o di serie | il risparmio per pezzo copre l'attrezzatura |
| Oltre 30.000 pezzi | stampo di serie multi-cavità | il costo del pezzo domina ogni altra voce |
Il dato nostro
Nella nostra esperienza, la variabile che sposta di più il punto di pareggio non è il costo dello stampo: è il tempo ciclo, cioè quanti secondi la pressa impiega per ogni pezzo. Un raffreddamento progettato bene può togliere secondi al ciclo, e quei secondi moltiplicati per i pezzi di dieci anni valgono più dell'intero stampo. È la ragione per cui progettare lo stampo pensando alla pressa su cui girerà — la stessa che sta a venti metri — non è un dettaglio organizzativo.
Il passo successivo
Se hai i volumi previsti e il modello 3D, il calcolo lo facciamo insieme e ti diciamo anche il caso in cui non conviene attrezzare. Scrivici, oppure vedi quanto costa uno stampo e da cosa dipende.
Approfondimenti collegati
- Quanto costa uno stampo a iniezione — il numeratore della formula, voce per voce.
- Quante cavità deve avere lo stampo — perché il tempo ciclo conta più del costo dell'attrezzatura.
- Le otto regole di progettazione — un pezzo pensato per lo stampaggio abbassa entrambi i costi.
Domande frequenti
- Da quanti pezzi conviene attrezzare uno stampo?
Con numeri tipici il pareggio cade tra i 1.000 e i 3.000 pezzi, ma la cifra dipende dai tuoi tre numeri. Calcolala invece di fidarti di una regola generale: costo dello stampo diviso il risparmio per pezzo.
- La stampa 3D dà la stessa qualità dello stampaggio?
No, e spesso non serve che la dia. Proprietà meccaniche, finitura e stabilità dimensionale sono diverse. Se il pezzo deve funzionare sotto carico o resistere nel tempo, il confronto non è alla pari e il costo per pezzo non è l'unico criterio.
- Quando la stampa 3D resta la scelta giusta anche su grandi numeri?
Quando i pezzi sono tutti diversi tra loro, quando la geometria è impossibile da sformare, e quando il prodotto cambia più in fretta di quanto duri uno stampo. In quei tre casi il pareggio non si raggiunge mai, per quanto si produca.
- Cos'è uno stampo pilota?
Uno stampo in acciaio pretemprato costruito per qualche decina di migliaia di pezzi invece che per milioni. Costa una frazione, esce prima, e serve a validare il prodotto sul mercato prima di impegnare il capitale in uno stampo di serie.
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