วิธีการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับโครงการแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป

เกณฑ์สำคัญสำหรับการคัดเลือกวัสดุในการขึ้นรูปด้วยการฉีด

การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปด้วยการฉีดจำเป็นต้องวิเคราะห์ปัจจัยด้านประสิทธิภาพที่เชื่อมโยงกันสี่ประการ

คุณสมบัติทางกล: ความแข็งแรงต่อแรงดึง, ความต้านทานต่อแรงกระแทก และความทนทาน

วิศวกรให้ความสำคัญกับวัสดุที่สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านโครงสร้างของชิ้นส่วน โดยพอลิคาร์บอเนตมีความแข็งแรงต่อแรงดึงที่ 9,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว สำหรับชิ้นส่วนที่รับน้ำหนัก ในขณะที่ ABS มีค่า 4,600–7,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว พร้อมความสามารถในการต้านทานแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม (UPM 2025) ไนลอนที่ผสมใยแก้วเพิ่มความทนทานได้ 40–60% เมื่อเทียบกับพอลิเมอร์พื้นฐานในแอปพลิเคชันของเฟือง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบเชิงกลที่มีแรงกดสูง

ประสิทธิภาพด้านความร้อน: อุณหภูมิการเบี่ยงเบนจากความร้อน และอัตราการไหลของมวลหลอม

อุณหภูมิการบิดงอจากความร้อน (HDT) เป็นตัวกำหนดความเสถียรของวัสดุภายใต้แรงดันความร้อน สำหรับชิ้นส่วนในเครื่องยนต์รถยนต์ วัสดุเช่น PPS ที่มีค่า HDT เกิน 500°F (260°C) สามารถป้องกันการเปลี่ยนรูปร่างได้ อัตราการไหลของมวลหลอม (MFR) มีผลต่อความสามารถในการขึ้นรูป – โพลีโพรพิลีนที่มีค่า MFR 20–35 กรัม/10 นาที สามารถเติมช่องที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดเวลาไซเคิลลงได้ 15–20%

ความต้านทานต่อสารเคมีและไฟฟ้าในแอปพลิเคชันเชิงหน้าที่

วัสดุต้องทนต่อสภาพแวดล้อมในการใช้งานโดยไม่เสื่อมสภาพ ไนลอน 6/6 ทนต่อน้ำมันและจาระบีในเครื่องจักรอุตสาหกรรม ในขณะที่ PTFE ยังคงความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้าในขั้วต่อไฟฟ้าแม้หลังจากการสัมผัสรังสี UV เป็นเวลานาน ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาวภายใต้สภาวะการใช้งานที่เข้มงวด

การดูดซับความชื้น การหดตัว และอุณหภูมิในการประมวลผล

การดูดซับความชื้นสูง (>1.5%) ในวัสดุเช่น PA66 จำเป็นต้องมีการอบแห้งล่วงหน้า ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนการผลิตขึ้น 10–15% อัตราการหดตัวแตกต่างกันอย่างมาก – ABS หดตัว 0.5–0.7% เมื่อเทียบกับ POM เซมิคริสตัลไลน์ที่หดตัว 1.8–2.5% ผู้ผลิตชั้นนำใช้แผ่นข้อมูลวัสดุ (MDS) เพื่อถ่วงดุลปัจจัยเหล่านี้กับข้อกำหนดอุณหภูมิในการแปรรูป ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 450–700°F สำหรับเทอร์โมพลาสติก

ด้วยการประเมินเกณฑ์เหล่านี้อย่างเป็นระบบ ทีมงานสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของชิ้นส่วน ขณะเดียวกันก็ควบคุมความซับซ้อนและต้นทุนในการผลิตได้

เทอร์โมพลาสติก กับ เทอร์โมเซ็ต: การเลือกชนิดโพลิเมอร์ที่เหมาะสม

ความแตกต่างพื้นฐาน: อมอร์ฟัส กับ เซมิคริสตัลไลน์, การรีไซเคิล และการแปรรูปใหม่

ความแตกต่างระหว่างเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซ็ตขึ้นอยู่กับการจัดเรียงของโมเลกุลและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุถูกแปรรูปเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น เทอร์โมพลาสติกทั่วไปอย่างพอลิเอทิลีนหรือโพลีคาร์บอเนต วัสดุเหล่านี้มีโครงสร้างที่อาจเป็นแบบไม่มีระเบียบ (amorphous) หรือกึ่งผลึก (semi crystalline) เมื่อให้ความร้อน วัสดุจะนิ่มตัวออก และกลับมาแข็งตัวอีกครั้งเมื่อเย็นลง การเปลี่ยนแปลงไป-มาในลักษณะนี้ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม เทอร์โมเซ็ตทำงานต่างออกไป เมื่อผ่านกระบวนการอบจนแข็งตัวด้วยปฏิกิริยาทางเคมีแล้ว วัสดุเหล่านี้จะสร้างพันธะถาวรทั่วทั้งโครงสร้าง ซึ่งไม่สามารถขึ้นรูปใหม่ได้อีก ทำให้มีคุณสมบัติในการคงรูปร่างได้ดีเยี่ยม จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้มีความสำคัญมาก งานศึกษาล่าสุดระบุว่า พลาสติกประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ที่ถูกรีไซเคิลด้วยกระบวนการฉีดขึ้นรูปมาจากเทอร์โมพลาสติก ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตส่วนใหญ่ถูกทิ้งไว้ในหลุมฝังกลบ เพราะไม่มีวิธีที่ดีในการนำกลับมาใช้ใหม่หลังการผลิต สถาบันโพนีแมนรายงานผลการศึกษาที่คล้ายกันในปี 2023 เกี่ยวกับการจัดการขยะพลาสติก

ความมั่นคงเชิงโครงสร้างและสมรรถนะที่อุณหภูมิสูงของเทอร์โมเซ็ต

วัสดุที่เรียกว่าพอลิเมอร์เทอร์โมเซ็ตติ้ง ซึ่งรวมถึงอีพอกซีและเรซินฟีนอลิก ทำงานได้ดีมากเมื่อเราต้องการสิ่งที่สามารถทนต่อความร้อนอย่างรุนแรงและรักษาทรงตัวไว้ได้ วัสดุเหล่านี้จะก่อให้เกิดโครงสร้างข้ามเชื่อมพิเศษที่ทำให้พวกมันยังคงเสถียรภาพได้แม้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส ส่วนพลาสติกทั่วไปส่วนใหญ่มักไม่สามารถแข่งขันได้ เนื่องจากโดยทั่วไปจะเริ่มละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่าช่วงนี้ประมาณ 150 ถึง 200 องศา เนื่องจากคุณสมบัตินี้ วิศวกรจึงมักเลือกใช้วัสดุเหล่านี้ในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงมาก เช่น ภายในเครื่องยนต์รถยนต์ หรือสำหรับผลิตชิ้นส่วนฉนวนไฟฟ้า ตามรายงานการวิจัยบางฉบับที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้ว ชิ้นส่วนที่ผลิตจากเทอร์โมเซ็ตมีอายุการใช้งานยาวนานเกือบสามเท่า ก่อนจะเกิดความล้มเหลวเมื่อถูกเปิดรับความร้อนใต้ฝากระโปรงรถ เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ผลิตจากพลาสติกวิศวกรรมทั่วไป

ข้อดีของเทอร์โมพลาสติกในการฉีดขึ้นรูปปริมาณมากด้วยต้นทุนต่ำ

สำหรับโครงการที่ต้องการความยืดหยุ่นและคำนึงถึงต้นทุน พลาสติกเทอร์โมพลาสติกให้ข้อได้เปรียบอย่างมาก:

• ต้นทุนต่อชิ้นต่ำกว่า 40–60% ในการผลิตชิ้นงานเกิน 100,000 หน่วย
• ลดระยะเวลาไซเคิลลง 15–25 วินาที ผ่านกระบวนการระบายความร้อนและให้ความร้อนซ้ำอย่างรวดเร็ว
• เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับระบบการผลิตอัตโนมัติแบบต่อเนื่อง

ความสามารถในการนำกลับมาแปรรูปใหม่ช่วยลดของเสียจากวัสดุได้สูงสุดถึง 12% เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตเทอร์โมเซ็ต (สมาคมอุตสาหกรรมพลาสติก 2023) การประยุกต์ใช้งานทั่วไป ได้แก่ โครงเครื่องมือทางการแพทย์ และแผงตกแต่งภายในรถยนต์ ซึ่งต้องการความยืดหยุ่นในการออกแบบภายใต้ข้อจำกัดด้านงบประมาณที่เข้มงวด

วัสดุทั่วไปที่ใช้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป: จากพลาสติกทั่วไปถึงพลาสติกประสิทธิภาพสูง

พลาสติกทั่วไป: ABS, PP, PE และ PS – ความสมดุลระหว่างต้นทุนและความหลากหลายในการใช้งาน

พลาสติกทั่วไป เช่น ABS (แอคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน), โพลีโพรพิลีน (PP), โพลีเอทิลีน (PE) และโพลีสไตรีน (PS) คิดเป็นสัดส่วนใหญ่ของวัสดุที่ใช้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปเทอร์โมพลาสติก ข้อมูลจากอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่า วัสดุเหล่านี้มีสัดส่วนประมาณ 45% ของโครงการการผลิตทั้งหมด เนื่องจากมีต้นทุนการใช้งานต่ำและสามารถปรับใช้ได้กับวัตถุประสงค์หลากหลายประเภท เราสามารถพบวัสดุเหล่านี้ได้ทั่วไปในสินค้าประจำวันและโซลูชันด้านบรรจุภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น PP มักถูกเลือกใช้ในการผลิตภาชนะที่ต้องทนต่อสารเคมี ขณะที่ ABS มักถูกนำไปใช้ในชิ้นส่วนรถยนต์ที่ต้องการความทนทานโดยไม่เพิ่มต้นทุนมากเกินไป การสำรวจแนวโน้มตลาดในปี 2023 ระบุว่าราคาเฉลี่ยของวัสดุมีตั้งแต่ประมาณ 2.50 ถึง 4.50 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม ระดับราคาดังกล่าวเหมาะสมสำหรับบริษัทที่ผลิตสินค้าจำนวนมาก โดยต้องคำนึงถึงข้อจำกัดด้านงบประมาณและความต้องการด้านประสิทธิภาพที่ต้องสมดุลกันอย่างเหมาะสม

เรซินวิศวกรรม: โพลีคาร์บอเนต, ไนลอน และอะซีทัล สำหรับการใช้งานที่ต้องการสมรรถนะสูง

พอลิเมอร์วิศวกรรมมีคุณสมบัติอยู่ระหว่างพลาสติกทั่วไปกับวัสดุประสิทธิภาพสูงระดับแนวหน้าที่เรารู้จักกันดี ตัวอย่างเช่น โพลีคาร์บอเนต ซึ่งสามารถมองทะลุผ่านได้อย่างชัดเจน และทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 140 องศาเซลเซียสโดยไม่ละลาย ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผลิตภัณฑ์เช่น ฝาครอบป้องกันแบบโปร่งใส อีกชนิดหนึ่งคือ อะซีทัล หรือที่เรียกกันว่า POM วัสดุชนิดนี้แทบไม่ดูดซับน้ำเลย จึงรักษารูปร่างและขนาดให้มั่นคงได้แม้ใช้งานมาหลายปีในระบบเกียร์และชิ้นส่วนเคลื่อนไหวอื่นๆ ที่ต้องการความแม่นยำสูง ไนลอนก็เป็นอีกทางเลือกที่น่าสนใจ โดยมีความแข็งแรงต่อแรงดึงได้สูงถึงประมาณ 12,400 ปอนด์ต่อตารางนิ้วตามการทดสอบมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตจำเป็นต้องจดจำไว้ว่าควรอบแห้งวัสดุนี้ให้เหมาะสมก่อน เพราะไนลอนมีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นจากอากาศ ซึ่งหมายความว่าต้องเพิ่มขั้นตอนในการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการผลิตทั้งหมดดำเนินไปอย่างราบรื่น

โพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูง: PEEK, PPS และโพลีซัลโฟนในอุตสาหกรรมการบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์

เมื่อสภาพแวดล้อมภายนอกโหดขั้นสุด โพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงก็ยังคงทำงานต่อไปได้ ในขณะที่วัสดุอื่นๆ ต้องยอมแพ้ เช่น พีอีเค (PEEK) ซึ่งสามารถทนอุณหภูมิได้เกิน 250 องศาเซลเซียสอย่างต่อเนื่อง และยังคงทนต่อการฆ่าเชื้อซ้ำหลายครั้ง จึงไม่แปลกที่วิศวกรในอุตสาหกรรมการบินและผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์จำนวนมากต่างพึ่งพาพีอีเคเป็นประจำทุกวัน จากนั้นคือ พีพีเอส (PPS) ที่มีคุณสมบัติกันไฟในตัวเอง ได้รับการจัดอันดับระดับ UL94 V-0 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความร้อนในเครื่องบิน และอย่าลืมโพลีซัลโฟน ซึ่งผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน ISO 10993 ทั้งหมด ที่กำหนดไว้สำหรับวัสดุที่สัมผัสโดยตรงกับเนื้อเยื่อมนุษย์ระหว่างการผ่าตัด แน่นอนว่าวัสดุพลาสติกเฉพาะทางเหล่านี้มีราคาสูง โดยอยู่ที่ประมาณ 80 ถึง 150 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม แต่ลองพิจารณาดูว่าพวกมันช่วยประหยัดอะไรได้บ้างในระยะยาว อายุการใช้งานที่ยืนยาวหมายถึงการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ลดลง และอัตราการเสียหายต่ำก็แปลเป็นเงินที่ประหยัดได้จริง โดยเฉพาะในงานที่หากเกิดความล้มเหลวอาจนำไปสู่หายนะ นั่นคือเหตุผลที่แม้จะดูเหมือนราคาแพงในตอนแรก แต่อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการทำงานสำคัญต่างๆ ก็ไม่สามารถละเลยวัสดุเหล่านี้ได้

กรณีศึกษา: ไนลอน เทียบกับ พีโอเอ็ม ในการผลิตเฟือง

การทดสอบระบบเกียร์เครื่องมือไฟฟ้าเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่า เฟืองที่ทำจากพีโอเอ็มมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเฟืองที่ทำจากไนลอนประมาณ 18% เมื่อถูกใช้งานภายใต้แรงบิดสูง ปัญหาหลักของไนลอนคือแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นได้ประมาณ 2.5% ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาด้านมิติเมื่อสัมผัสกับความชื้น ในขณะที่วัสดุพีโอเอ็มไม่มีปัญหานี้ เพราะสามารถคงความสม่ำเสมอได้ดีกว่าในกระบวนการผลิต โดยทั่วไปจะหดตัวระหว่าง 0.8% ถึง 2.0% แม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบเหล่านี้ ผู้ผลิตจำนวนมากยังคงเลือกใช้ไนลอนในงานที่ต้องคำนึงถึงเสียง เนื่องจากไนลอนสามารถลดการสั่นสะเทือนได้ดีตามธรรมชาติ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเลือกวัสดุมักขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของงานนั้นๆ

ข้อกำหนดเฉพาะอุตสาหกรรมและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

ความสอดคล้องตามมาตรฐาน FDA ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และความต้องการการฆ่าเชื้อในงานฉีดขึ้นรูปสำหรับอุตสาหกรรมการแพทย์

เมื่อพูดถึงการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ การเลือกวัสดุที่สอดคล้องกับมาตรฐาน FDA 21 CFR ไม่ใช่แค่คำแนะนำ แต่เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อความปลอดภัยของผู้ป่วย และเพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์สามารถทนต่อการฆ่าเชื้อซ้ำๆ ได้ จากข้อมูลตัวเลขในปีที่แล้ว อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ถูกปฏิเสธการอนุมัติประมาณ 78% มีปัญหาเกี่ยวกับเอกสารการรับรองคุณสมบัติของวัสดุ โดยเฉพาะในด้านความทนทานต่อรังสีแกมมาและการทดสอบด้วยเครื่องอบฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ (autoclave) ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่สำหรับบริษัทที่พยายามขออนุมัติผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีทางเลือกหลายอย่าง เช่น โพลีคาร์บอเนตเกรดทางการแพทย์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความทนทานอย่างโดดเด่น หลังผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำมากกว่า 1,000 รอบโดยไม่เสื่อมสภาพ วัสดุเหล่านี้ยังมีคุณสมบัติต้านทานการเกาะติดของแบคทีเรียตามธรรมชาติ สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากผลการทดสอบทางคลินิกซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในสถานบริการสุขภาพที่แตกต่างกัน

มาตรฐานวัสดุสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และอากาศยาน เพื่อความปลอดภัยและความทนทานยาวนาน

ผู้ผลิตรถยนต์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับวัสดุที่ใช้ในยานพาหนะ โดยต้องการชิ้นส่วนที่เป็นไปตามมาตรฐาน FMVSS 302 สำหรับความต้านทานไฟ และต้องทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ภายใต้อุณหภูมิสุดขั้ว ตั้งแต่ลบ 40 องศาเซลเซียส จนถึง 125 องศาเซลเซียส สำหรับชิ้นส่วนอากาศยาน ยังมีข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งกว่านั้น รวมถึงการรับรอง UL 94 V-0 ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุจะไม่ลุกติดไฟได้ง่าย รวมทั้งต้องมีค่า CTI เกิน 600 โวลต์ เพื่อป้องกันการชำรุดของระบบไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม การศึกษาวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วแสดงให้เห็นสิ่งที่น่าสนใจ เมื่อทดสอบวัสดุคอมโพสิตไนลอนชนิดใหม่เทียบกับโลหะผสมแบบเดิมในสภาพจำลองระดับความสูงมาก พบว่าอัตราการล้มเหลวลดลงประมาณ 42% สิ่งนี้บ่งชี้ว่า นวัตกรรมด้านพลาสติกอาจปลอดภัยกว่าวัสดุที่เราใช้กันมาหลายทศวรรษ ในการประยุกต์ใช้งานด้านการบินที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด

กรณีศึกษา: การใช้โพลีคาร์บอเนตในเปลือกอุปกรณ์ทางการแพทย์

ผู้ผลิตอุปกรณ์วินิจฉัยสามารถบรรลุระดับความสอดคล้องตามข้อกำหนดร้อยละ 99.8 โดยการเปลี่ยนมาใช้พอลิคาร์บอเนตที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน ISO 10993 สำหรับชิ้นส่วนหุ้มเครื่อง MRI วัสดุดังกล่าวมีอุณหภูมิทนความร้อนได้ถึง 158°C ซึ่งรองรับการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ ในขณะที่ค่าการดูดซับความชื้นต่ำกว่าร้อยละ 0.1 ช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงมิติใน 98.6% ของชุดการผลิต—นับเป็นการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับชิ้นส่วน ABS ที่ใช้ก่อนหน้านี้

การสร้างสมดุลระหว่างต้นทุน ประสิทธิภาพ และมูลค่าระยะยาวในการเลือกวัสดุ

ต้นทุนวัสดุเบื้องต้น เทียบกับความทนทานและการบำรุงรักษาในระยะยาว

การมุ่งเน้นเพียงแค่การประหยัดต้นทุนเริ่มต้นอาจส่งผลเสียในระยะยาว: การศึกษาพบว่า บริษัทที่ให้ความสำคัญกับวัสดุราคาถูกมีค่าใช้จ่ายตลอดวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์สูงขึ้น 15–30% เนื่องจากความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร (จากการศึกษา Material Selection and Alternative Evaluation) ยางเรซินวิศวกรรม เช่น ไนลอน 6/6 แม้จะมีราคาสูงกว่าวัสดุ ABS ทั่วไปถึง 40% แต่สามารถลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาได้ถึง 60% ในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่า

ต้นทุนรวมของการเป็นเจ้าของในกระบวนการผลิตฉีดขึ้นรูปปริมาณมาก

การวิเคราะห์ในปี 2023 เกี่ยวกับผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์โดยใช้แนวทางต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งาน (TCO) เปิดเผยว่าการกระจายต้นทุนเป็นดังนี้:

• วัสดุ: 35–45%
• พลังงาน: 20–30%
• การสึกหรอ/ซ่อมแซมแม่พิมพ์: 15–25%
• การประมวลผลซ้ำจากของเสีย: 5–15%

กรอบการทำงานนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการตัดสินใจในระยะสั้นที่เพิ่มค่าใช้จ่ายในระยะยาว—ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตที่เกิน 100,000 ชิ้น โดยการลดการสึกหรอของแม่พิมพ์เพียง 5% สามารถประหยัดได้ถึง 120,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี

การใช้แผ่นข้อมูลวัสดุ (MDS) และเครื่องมือจำลอง เพื่อการตัดสินใจที่เหมาะสมที่สุด

ในปัจจุบัน แผ่นข้อมูลวัสดุจะระบุคุณสมบัติต่าง ๆ ประมาณ 80 รายการ เช่น อัตราการหดตัวของวัสดุระหว่างกระบวนการผลิต ความสามารถในการต้านทานสารเคมี และการทนความร้อน เมื่อนำข้อมูลเหล่านี้มาใช้ร่วมกับการจำลองการไหลของแม่พิมพ์ (mold flow simulations) วิศวกรสามารถทำนายพฤติกรรมของชิ้นส่วนได้อย่างค่อนข้างแม่นยำ บางครั้งถูกต้องถึง 9 จาก 10 ครั้ง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมากเมื่อต้องตัดสินใจเลือกวัสดุที่มีราคาใกล้เคียงกัน แต่มีสมรรถนะต่างกันในงานที่สัมผัสกับอาหาร เช่น เลือกระหว่าง POM กับ PET แนวทางนี้ช่วยลดจำนวนต้นแบบที่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงลงได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการเดาสุ่มแล้วทำการทดสอบ บริษัทต่าง ๆ จึงประหยัดต้นทุน นำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้เร็วขึ้น และโดยรวมแล้วได้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพดีขึ้นในทุกด้าน