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Faktoren, die sich auf die CNC-Bearbeitungskosten auswirken
Obwohl der 3D-Druck in den Mainstream-Medien zu einem heißen Thema geworden ist, waren die Erwartungen daran in den letzten Jahren nicht allzu hoch, insbesondere wenn es um die Herstellung von Metallteilen geht. Bis heute ist die CNC-Bearbeitung eines der kostengünstigsten Fertigungsverfahren in der On-Demand-Produktion. Bei der Suche nach kundenspezifischen CNC-bearbeiteten Teilen können die Preise verschiedener Hersteller sehr unterschiedlich sein, manchmal sogar doppelt so hoch. Die meisten Menschen waren verwirrt, welche Faktoren beeinflussen den Preis von CNC-bearbeiteten Teilen? Tatsächlich gibt es bei der CNC-Bearbeitung keine Fixkosten, die universell auf verschiedene CNC-Projekte angewendet werden können. Dieser Artikel hilft Ihnen, einige der Hauptfaktoren zu verstehen, die sich auf die CNC-Bearbeitungskosten auswirken, und gibt Ihnen einige Ratschläge, wie Sie die CNC-Bearbeitungskosten senken können, um Ihr Projektbudget zu erfüllen.
Die wichtigsten Faktoren, die die Kosten von CNC-bearbeiteten Teilen beeinflussen, sind Bearbeitungszeit, Ausrüstung, Materialien, Design, Fertigungsvolumen, Toleranz und Oberflächenbehandlung usw.
1. CNC-Maschine und ihre Konfiguration
CNC-Maschine. Eine CNC-Maschine ist eine bedeutende Investition für jedes Bearbeitungsprojekt. Beispielsweise sind Haas- Maschinen in den USA sehr beliebt, und der Preis für eine CNC-Fräsmaschine der Einstiegsklasse beginnt bei 30,000 US-Dollar. Diese hohen Investitionen müssen in die Kosten jedes gefertigten Teils eingerechnet werden. Auch Betrieb, Wartung und andere damit verbundene Kosten sind nicht unerheblich. Die CNC-Bearbeitung erfordert teure CNC-Werkzeugmaschinen, wodurch die Kosten der produzierten Teile entsprechend höher ausfallen.
Operationen zur Bearbeitung kundenspezifischer Teile umfassen Bohren, Bohren, Drehen und Fräsen, die meisten Operationen werden auf einer CNC-Fräse oder CNC-Drehmaschine durchgeführt. Bei DDPROTOTYPE, einem Hersteller von Prototypen in China, betragen die Bearbeitungskosten für eine 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine (ohne Löhne des Bedieners) 13 US-Dollar pro Stunde, nach Hinzufügen des Bedieners betragen die Löhne etwa 24 US-Dollar pro Stunde. Die Preise für das CNC-Drehen liegen bei 11 USD pro Stunde, während die Bearbeitungskosten für die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung 40 bis 80 USD pro Stunde oder mehr betragen.
Schneidwerkzeuge. Material, Beschichtung und Geometrie der Schneidwerkzeuge beeinflussen die Gesamtkosten einer CNC-Maschine. Beispielsweise sind Hartmetall-Schneidwerkzeuge doppelt so teuer wie Stahlschneidwerkzeuge, da sie deutlich härter und hitzebeständiger sind und extrem hohe Drehzahlen ermöglichen. Zum Schneiden von Titanlegierungen sind spezielle Legierungsschneidwerkzeuge erforderlich.
CNC-Fräsen ist teurer. Im Vergleich zum CNC-Drehen verfügen CNC-Fräsmaschinen über komplexere bewegliche Teile, sind schwieriger einzurichten, zu bedienen und zu warten, können aber komplexere Bearbeitungsvorgänge durchführen, was zu höheren Kosten führt.
Rüstkosten . Rüstkosten decken die Kosten ab, die für die Vorbereitung der eigentlichen Bearbeitung anfallen. Alle CNC-gefrästen Teile basieren auf einem 3D-Modell. Dieses 3D-Modell wird von Konstruktionsexperten mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) erstellt. Die Ressourcen, die für die Erstellung eines 3D-Modells für die Fertigung benötigt werden, machen einen erheblichen Teil der Rüstkosten aus. Rüstkosten umfassen außerdem die Designoptimierung und die CAM-Vorbereitungen (Computer Aided Manufacturing) für die zu fertigenden Modelle mithilfe der entsprechenden CAM-Software.
2. Materialien
Das zur Herstellung von Teilen verwendete Material ist einer der wichtigen Faktoren, die die Kosten beeinflussen, was die Kosten des Rohmaterials und die Bearbeitbarkeit des Rohmaterials betrifft.
Die Kosten für Rohmaterialien. Der Preis für Rohmaterialien variiert je nach Wert und Seltenheit. Erfahrene Einkaufsingenieure verfügen über detaillierte Kenntnisse gängiger Verarbeitungsmaterialien wie Aluminium, Kupfer, Titan, Edelstahl, Magnesium, Zink, ABS, Acryl, POM, GFK, Nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU und PTFE.
Metall | |
Aluminium 6061 | $25 |
Aluminium 7075 | $80 |
Edelstahl 304 | $90 |
Kunststoff | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
Nylon 6 | $30 |
Nehmen Sie zum Beispiel die Abmessungen 6 "x 6" x 1 ", die Kosten für verschiedene Materialien.
Bearbeitbarkeit von Werkstoffen . Neben den Rohmaterialkosten ist die Schwierigkeit der Bearbeitung ein weiterer wichtiger Faktor. Die Kosten der CNC-Bearbeitung eines Bauteils sind proportional zur Bearbeitungszeit. Schwer zerspanbare Werkstoffe benötigen auch mehr Ressourcen, wie z. B. mehr Einstellungen, Vorrichtungen, Kühlschmierstoffe, Strom und Schneidwerkzeuge. Metallische Werkstoffe sind in der Regel schwieriger zu bearbeiten als Kunststoffe, wobei es jedoch auch Unterschiede zwischen verschiedenen Werkstoffen gibt. ABS, PC, PMMA und AL6061 sind beispielsweise sehr beliebte CNC-Werkstoffe, da sie sich gut bearbeiten lassen, während die Bearbeitbarkeit von PEEK, Magnesium, Teflon, Edelstahl und Titan etwas geringer ist.
Konstruktion und geometrische Komplexität. Die Konstruktion und Geometrie des Bauteils beeinflussen die Kosten der CNC-Bearbeitung maßgeblich. Je komplexer das Bauteil ist, desto höher sind die Bearbeitungskosten – beispielsweise bei scharfen Innenkanten, dünnen Wänden, tiefen Aussparungen, Sonderbohrungen und Beschriftungen. Hochkomplexe Bauteile erfordern unter Umständen leistungsfähigere CNC-Maschinen, längere Bearbeitungszeiten, mehrere Werkzeugwechsel, zusätzliche Qualitätskontrollen (Toleranzen, Oberflächengüte usw.), weitere Aufspannungen, kundenspezifische Vorrichtungen usw. All dies wirkt sich auf die Bauteilkosten aus.
Außerdem ist die Herstellung großer Teile teurer, da mehr Rohmaterial, Ressourcen und Bearbeitungszeit benötigt werden.
Menge. Die Kosten eines einzelnen Teils lassen sich durch die Fertigung großer Stückzahlen effektiv senken, da die Kosten für wiederholte Rüstvorgänge entfallen. Für dasselbe Teil werden CAD-Konstruktion, CAM-Bearbeitung und Maschineneinrichtung in einem Arbeitsgang durchgeführt. Wird nur ein Prototyp gefertigt, fallen alle Rüstkosten diesem einen Teil an. Werden dieselben Arbeitsschritte und Rüstvorgänge für eine große Anzahl gleicher Teile verwendet, verteilen sich die Rüstkosten auf alle Teile, wodurch die Kosteneinsparung maximiert wird. Laut unvollständigen Statistiken kann der Preis für die Fertigung von 1000 Stück bei einem Einzelpreis von 10 US-Dollar auf 1 US-Dollar sinken. Ja, der Preisunterschied ist so groß.
Toleranzen des Bauteils. Enge Toleranzen erfüllen die Konstruktionsanforderungen besser, erhöhen aber die Kosten der CNC-Bearbeitung. Zu präzise Toleranzen sind nur bei Bedarf erforderlich. In der Regel sind enge Toleranzen nur an den Schnittstellen zwischen Bauteilen notwendig. Es ist zu beachten, dass enge Toleranzen in Bohrungen oder Hohlräumen schwer zu realisieren sind. Bei DDPrototype orientieren wir uns üblicherweise an der Norm DIN 2768-1 (Fein) für CNC-bearbeitete Metallteile und DIN 2768-1 (Mittel) für CNC-bearbeitete Kunststoffteile.
Lohnkosten. Viele Faktoren beeinflussen die Lohnkosten, darunter Region, Branche und Qualifikationsniveau der Fachkräfte. In einer CNC-Bearbeitungswerkstatt werden häufig viele Teile mit komplexen geometrischen Formen CNC-bearbeitet. Um die Qualität und Maßgenauigkeit der Teile zu gewährleisten, setzen wir erfahrene und qualifizierte CNC-Maschinenbediener ein. Dadurch steigen die Lohnkosten entsprechend.
Oberflächenbehandlung. Wenn Ihr Bauteil eine zusätzliche Oberflächenbehandlung oder -veredelung erfordert, sind die Kosten höher als bei Bauteilen ohne diese Behandlung, da hierfür spezielle Technologien und Materialien benötigt werden. Zu den gängigen Oberflächenbehandlungen gehören Beschichten, Anodisieren, Wärmebehandlung, Polieren, Sprühen, Galvanisieren, Passivieren, Siebdruck usw.
Konstruktion. Komplexe Merkmale wie nicht standardmäßige Lochgrößen, Beschriftungen und dünne Wände erhöhen die Kosten der CNC-Bearbeitung. Sie erfordern mehr Programmierzeit, Spezialwerkzeuge und mehrere Einstellungen für die Bearbeitung des Bauteils, was die Bearbeitungszeit verlängert und somit die Kosten erhöht. Durch das Weglassen unnötiger Funktionen lässt sich die Konstruktion vereinfachen.
Ist Ihre CAD-Zeichnung genau, detailliert und vollständig? Möglicherweise benötigen Sie einen erfahrenen Ingenieur oder Maschinisten, der Ihnen bei Ihren Konstruktionen hilft, um sicherzustellen, dass Ihre Konstruktionen wie beabsichtigt bearbeitet werden. Diese Design-Beratungsphase kann das Projekt anfänglich etwas kosten, aber auf lange Sicht kann es viele unnötige Kosten einsparen, wie Verluste durch Designfehler, Verluste durch Fehler bei der Toleranzeinstellung und so weiter.
Tipps zur Reduzierung der Kosten von CNC-bearbeiteten Teilen - wie können die Kosten der CNC-Bearbeitung gesenkt werden?
Nachdem wir die Faktoren verstanden haben, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen, und um die Kosten der CNC-Bearbeitung zu reduzieren und zu minimieren, sollten wir die folgenden Aspekte berücksichtigen.
1.Design und komplexe Geometrie.
– Vermeiden Sie die tiefen Hohlraumstrukturen
– Abgerundete Innenecke
– Darauf achten, dass der Radius der Innenecke mindestens 1/3 der Kavitätstiefe beträgt
– Reduzieren Sie die dünne Wandstruktur (die Wandstärke von Metallteilen ist besser als 0.8 mm und der Kunststoff kann 1.5 mm betragen)
–Begrenzte Tiefenlänge (maximale Tiefe des Gewindes ist auf das Dreifache des Lochdurchmessers eingestellt)
–Vermeiden Sie kleine Merkmale mit hohen Seitenverhältnissen
–Optimiert für Gewindebohrungen
2. Toleranz
–Verringern Sie die Verwendung enger Toleranzen
–Standardtoleranz verwendet
– Eliminieren Sie alle unnötigen Toleranzen aus Ihrem Design
3.Schneidwerkzeuge
–Standardbohrer verwenden
4.Oberflächenbehandlung und Veredelung
–Mehrmalige Oberflächenbehandlungen vermeiden
–Bearbeitete Endbearbeitung auswählen
5.Others
–Wählen Sie einen günstigeren Standort, z. B. Guangdong, China
–Eine CNC-Bearbeitungswerkstatt mit erfahrenem Maschinisten ist besser
Es gibt viele Faktoren, die den Preis von CNC-bearbeiteten Teilen bestimmen, aber die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen und kompetenten CNC-Bearbeitungsdienstleister kann Ihnen helfen, viele Bearbeitungsprobleme zu lösen und Ihnen qualitativ hochwertige Teile zu liefern. Bei DDPTOTOYPE widmen wir uns seit mehr als zehn Jahren der CNC-Bearbeitung und werden Ihnen weitere Vorschläge zur Optimierung von Designs unterbreiten. Wir freuen uns darauf, von Ihnen zu hören.
