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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 große Investition vor einem Bearbeitungsprojekt. Zum Beispiel, Haas (HAAS) Maschinen sind in den Vereinigten Staaten sehr beliebt, und der Preis ist ein Einstiegsmodell CNC-Fräsen Maschine beginnt bei 30,000 $. Diese teuren Investitionen müssen sich in den Kosten jedes hergestellten Teils amortisieren. Betrieb, Wartung und andere damit verbundene Kosten sind ebenfalls keine geringen Ausgaben. Die CNC-Bearbeitung verwendet teure CNC-Werkzeugmaschinen, und die Kosten der damit hergestellten Teile sind entsprechend höher.
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.
Schneidewerkzeuge. Das Material, die Beschichtung und die Geometrie von Schneidwerkzeugen können sich ebenfalls auf die Gesamtkosten einer CNC-Maschine auswirken. Zum Beispiel sind die Kosten für Schneidwerkzeuge mit Hartmetallspitze doppelt so hoch wie für Schneidwerkzeuge aus Stahl, sie sind viel härter, hitzebeständiger und können mit extrem hoher Geschwindigkeit arbeiten. Beim Schneiden von Titanlegierungen müssen Sie Schneidwerkzeuge aus einer speziellen Legierung verwenden.
CNC-Fräsen ist teurer. Im Vergleich zum CNC-Drehen haben CNC-Fräsmaschinen komplexere bewegliche Teile; sind schwieriger einzurichten, zu betreiben und zu warten; und kann komplexere Operationen durchführen, und die Kosten werden entsprechend höher sein.
Einrichtungskosten. Die Rüstkosten umfassen die Kosten, die zur Vorbereitung der eigentlichen Bearbeitung anfallen. Alle CNC-bearbeiteten Teile beginnen als 3D-Modell. Das 3D-Modell wird von Designexperten mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) entworfen. Die Ressourcen, die für die Erstellung eines zu fertigenden 3D-Modells benötigt werden, machen einen erheblichen Teil der Rüstkosten aus. Zu den Einrichtungskosten gehören auch die Designoptimierung und die CAM-Vorbereitung (Computer Aided Manufacturing) für die zu fertigenden Modelle mit 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.
l Die Rohstoffkosten. Der Preis der Rohstoffe variiert je nach Wert und Seltenheit. Erfahrene Einkaufsingenieure verfügen über ein detailliertes Verständnis gängiger Verarbeitungsmaterialien wie Aluminium, Kupfer, Titan, Edelstahl, Magnesium, Zink, ABS, Acryl, POM, FRP, Nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, PTFE.
Metal | |
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 Materialien.Neben den Rohstoffkosten ist die Schwierigkeit der Verarbeitung ein weiterer wichtiger Faktor. Die Kosten für die CNC-Bearbeitung eines Teils sind proportional zur Bearbeitungszeit. Schwer zu bearbeitende Materialien verbrauchen auch mehr Ressourcen, wie z. B. mehr Einstellungen, Vorrichtungen, Schneidflüssigkeiten, Strom und Schneidwerkzeuge. Metallmaterialien sind in der Regel schwieriger zu bearbeiten als Kunststoffmaterialien, aber auch unterschiedliche Materialien mit unterschiedlicher Qualität. ABS, PC, PMMA und AL6061 sind sehr beliebte CNC-Materialien, da sie leicht zu schneiden sind, während die Bearbeitbarkeit von PEEK, Magnesium, Teflon, Edelstahl und Titan etwas schlecht ist.
Design und geometrische Komplexität.Das Design und die Geometrie des Teils wirken sich erheblich auf die Kosten der CNC-Bearbeitung aus. Offensichtlich sind die Bearbeitungskosten für komplexere Teile, scharfe Innenecken, dünne Wände, tiefe Hohlräume, nicht standardmäßige Löcher und Beschriftungen usw. viel höher. Hochkomplexe Teile erfordern möglicherweise fortschrittlichere CNC-Maschinen, mehr Bearbeitungszeit und mehrere Änderungen die Bearbeitungsoberfläche und die Einstellungen, mehr Qualitätsprüfungen (Toleranzen, Oberflächengüte usw.), Einstellungen, kundenspezifische Vorrichtungen usw., und all dies wirkt sich auf die Kosten des Teils aus.
Außerdem ist die Herstellung großer Teile teurer, da mehr Rohmaterial, Ressourcen und Bearbeitungszeit benötigt werden.
Menge.Die Kosten für Einzelteile können durch die Massenfertigung effektiv gesenkt werden, was das Ergebnis der Eliminierung der Kosten für wiederholte Einstellungen ist. Für dasselbe Teil werden CAD-Konstruktion, CAM und Maschineneinrichtung gleichzeitig durchgeführt. Wird nur ein Prototyp hergestellt, werden alle Rüstkosten auf dieses eine Teil umgelegt. Wenn dieselben Vorgänge und Einstellungen für große Mengen derselben Teile verwendet werden, können die Einrichtungskosten auf alle Teile verteilt und die Kosteneinsparungen maximiert werden. Laut unvollständiger Statistik kann der Preis für die Herstellung von 10 Stück 1000 US-Dollar betragen, wenn der Preis für ein Teil 1 US-Dollar beträgt. Ja, der Preisunterschied ist so groß.
Toleranz des Teils.Strenge Toleranzen können den Anforderungen des Designs besser gerecht werden, aber die Kosten für die CNC-Bearbeitung sind entsprechend höher. Teile müssen keine zu genauen Toleranzen festlegen, sofern dies nicht erforderlich ist. Normalerweise ist es nur erforderlich, enge Toleranzen an der Schnittstelle des Teils mit anderen Teilen einzuhalten. Es ist zu beachten, dass es schwierig ist, enge Toleranzen innerhalb eines Lochs oder Hohlraums in einem Teil zu erreichen. Bei DDPrototype befolgen wir normalerweise die Standards DIN-2768-1-feine Qualität für CNC-bearbeitete Metallteile und DIN-2768-1-mittlere Qualität für CNC-bearbeitete Kunststoffteile.
Arbeitskosten.Es gibt viele Faktoren, die die Arbeitskosten bestimmen, wie z. B. Region, Branche, Führungsebene der Facharbeiter und so weiter. Für CNC-Bearbeitungsbetriebe müssen meistens viele Teile mit komplexen geometrischen Formen CNC-bearbeitet werden, und um die Qualität und Maßgenauigkeit des Teils zu gewährleisten, werden wir uns dafür entscheiden, einige erfahrene und erfahrene Maschinisten einzustellen, um die CNC-Maschine zu bedienen . Gleichzeitig werden die Arbeitskosten entsprechend höher sein.
Oberflächenbehandlung.Wenn für Ihr Teil eine zusätzliche Oberflächenbehandlung oder -veredelung erforderlich ist, sind die Kosten des Teils höher als für das Teil ohne Oberflächenbehandlung oder -veredelung, da dafür bestimmte Technologien und Materialien erforderlich sind. Im Allgemeinen umfasste die Oberflächenbehandlung des Teils Beschichten, Eloxieren, Wärmebehandlung, Polieren, Sprühen, Galvanisieren, Passivieren, Siebdruck und so weiter.
DesignKomplexe Merkmale wie nicht standardmäßige Lochgrößen, Beschriftungen und dünne Wände führen zu einem Anstieg der Kosten für die CNC-Bearbeitung. Komplexe Merkmale erfordern mehr Programmierzeit, Spezialwerkzeuge und mehrere Einstellungen für die Bearbeitung des Teils, und die Verlängerung der Laufzeit führt zu einem Anstieg der CNC-Bearbeitungskosten. Wir können das Design vereinfachen, indem wir die unnötige Funktion eliminieren.
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.