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Cómo reducir el costo de mecanizado CNC
El mecanizado CNC es la tecnología de mecanizado prototipo más popular, cómo reducir el costo del mecanizado CNC es un tema digno de discusión. El crecimiento continuo y constante de DDPROTOTYPE en el rendimiento del mecanizado CNC se debe a su compromiso con la mejora, la innovación, el proceso de calidad y la satisfacción del cliente. Estas son nuestras herramientas básicas para brindarles a ustedes (nuestros clientes) productos y servicios de la mejor calidad. Siempre estamos dispuestos a expandir nuestros servicios para satisfacer las necesidades de nuestros clientes, y agregaremos equipos para mejorar nuestras capacidades cuando los clientes soliciten instrucciones.
Las personas que acaban de entrar en contacto con el mecanizado CNC pueden pensar que la alta automatización moderna conducirá a piezas rápidas, baratas y fáciles de producir. De hecho, solo ejecutar el mecanizado CNC para obtener las piezas prototipo del plano significará un costo vertiginoso. El costo de fabricación de una sola pieza puede costar cientos de dólares, lo cual es realmente impactante.
Sin embargo, hay muchas maneras de reducir los costos: en el diseño de piezas, algunos factores reducen los costos de mecanizado CNC más que otros. En las primeras etapas del ciclo de desarrollo, si conoce estos factores, puede minimizar los costos de mecanizado CNC.
Elija materiales baratos y con intención de diseño.
Si desea fabricar piezas prototipo, por supuesto que debe decidir qué materiales usar para fabricarlas. Hay muchos materiales excelentes para elegir. Cada material tiene su desempeño, aplicación y costo únicos. Los precios de diferentes materiales en stock pueden variar mucho, pero generalmente los costos de mecanizado CNC dependen de la disponibilidad general y la dificultad de procesar materiales para producir un tipo de stock específico (como tubería o placa especialmente gruesa).
Para darle una idea general de la gama de costos que se pueden requerir para seleccionar materiales, realicé una búsqueda rápida de los precios de diferentes materiales para encontrar placas de 6 "x 6" x 1 ". Mientras que los plásticos ordinarios como el ABS le costarán alrededor de $ 15, un pedazo del mismo tamaño, conocido por su robustez y estabilidad dimensional, cuesta hasta $ 220. De manera similar, para los metales, una placa de aluminio 6061 cuesta alrededor de $ 23, una placa de acero inoxidable 304 cuesta $ 137 y una placa de acero inoxidable 316 rectificada con precisión cuesta hasta $ 282 cada una.
En general, solo debe elegir los materiales más baratos que aún cumplan con los requisitos de diseño. ¿Simplemente haciendo prototipos funcionales? Intenta quedarte con opciones más baratas como ABS y aluminio. Por otro lado, si está diseñando dispositivos médicos implantables, es posible que se vea obligado a utilizar materiales más caros, como el acero inoxidable, debido a la biocompatibilidad.
Reducir el tiempo de configuración
Además de considerar los materiales de fabricación de las piezas, también es importante considerar cómo fabricarlas. Aquí, las cosas empiezan a complicarse un poco porque suele haber más de una forma de procesar las piezas. Comenzaremos a discutir cómo reducir el costo del mecanizado CNC estudiando cómo el diseño determina la preparación antes del mecanizado.
El tiempo de configuración consiste en la programación de la leva (fabricación asistida por computadora), la configuración de la máquina y la reparación de piezas, y a menudo se lo denomina costo de ingeniería no recurrente (NRE). Por lo general, representa una gran parte del costo de procesamiento CNC en la etapa de prototipo y debe minimizarse.
En DDPROTOTYPE, todas las piezas de fresado se fabrican con máquinas herramienta CNC de 3, 4 o 5 ejes. Suponga que sus piezas se fabricarán en una máquina de 3 ejes debido a su versatilidad. Con este tipo de máquina, las características solo se pueden mecanizar en un lado a la vez, excepto el perfil de la pieza.
Se supone que la pieza se mecanizará con 8 lados o más. En el mecanizado CNC, debido a que hay al menos 8 caras, prismas o tiras u otras formas, debe fijarse en un lado con un tornillo de banco u otras abrazaderas para el mecanizado. De esta manera, debe girarse 8 veces, agregando factores humanos, lo que probablemente afecte la tolerancia. Al mismo tiempo, cada configuración requiere su propio programa CAM y pasos de fijación. Es probable que las piezas procesadas del prototipo se desechen, lo que aumentará considerablemente el costo del procesamiento CNC. Es recomendable reducir al máximo el número de superficies mecanizadas (idealmente 1 ó 2).
Evite abrazaderas especiales
A veces, sus piezas pueden tener la función de requerir abrazaderas no estándar, lo cual es otra razón del aumento del costo. Estos tipos de accesorios son diferentes y se pueden discutir por separado, pero aquí hay dos accesorios y características comunes que puede evitar si no está dispuesto a agregar costos adicionales.
Mordazas blandas: las piezas con geometría compleja u orgánica no siempre se pueden asegurar de forma fiable en un tornillo de banco estándar, por lo que se mecaniza un conjunto de mordazas con una geometría similar a la superficie de la pieza para un mejor agarre.
Barras sinusoidales: las piezas con características que no son paralelas o perpendiculares a la superficie de la pieza en bruto, como agujeros con un ángulo de 20 grados, deberán configurarse con este dispositivo para permitir que la pieza de trabajo se fije en un ángulo personalizado.
Aumentar la cantidad para reducir el costo unitario
El mecanizado CNC de las mismas piezas requiere los mismos pasos de procesamiento. Si necesita más de una pieza idéntica, el precio de mecanizar solo una pieza prototipo se reducirá considerablemente. Esto significa que si está haciendo varias partes idénticas, puede reutilizar las mismas programación CAM y plantillas, o puede cortar varias piezas a la vez del mismo material. Recomiendo hacer más de una pieza por pieza, lo que puede reducir el costo unitario, pero no haga demasiadas piezas innecesarias.
Reducir el tiempo de mecanizado
El último aspecto del ahorro de costos es el tiempo real para procesar las piezas. En la mayoría de los casos, depende de dos cosas que haya considerado: el material y el diseño de la pieza.
1. Impacto del tipo de material
Si sus requisitos funcionales le brindan flexibilidad de materiales, elegir la herramienta más mecanizable debería ahorrarle dinero. Generalmente, debido al riesgo de daño de la herramienta, los materiales más duros requieren un tiempo de procesamiento más largo, pero hay excepciones a esta regla. Recuerda los siguientes consejos:
Cortar plástico demasiado rápido puede hacer que la herramienta roce el material en lugar de cortarlo, lo que deja un acabado superficial deficiente. El aluminio, aunque más duro que los plásticos como el ABS, en realidad es un poco más fácil de procesar, aunque el costo del material puede ser un compromiso.
En cuanto al acero, cuanto mayor sea el contenido de carbono de la aleación, más duro será y más difícil será procesarlo. Si es posible, pruebe con una versión baja en carbono de la aleación (por ejemplo, 316L más alta que la 316 normal). El acero inoxidable 303 es el material más rápido.
Los metales que contienen magnesio o zinc, como el latón, son altamente mecanizables.
2. Impacto del diseño de piezas
Del mismo modo, sus requisitos funcionales pueden impulsar el diseño de piezas, pero tenga en cuenta las siguientes consideraciones:
Tolerancia – menor tolerancia = mayor costo. Ddprototype hace que todos sus proveedores de CNC cumplan con el estándar de medios ISO 2768, que es un estándar razonable para el diseño de prototipos.
Tamaño y profundidad del agujero – los agujeros profundos se procesan lentamente y es fácil que dañen la herramienta. Evite tanto como sea posible.
Radio interior – cuanto menor sea el radio, menor será la fresa de extremo necesaria para crearlo. Cuanto más pequeña es la fresa de extremo, más lenta es la velocidad de mecanizado.
Profundidad de corte – Al igual que los agujeros, las cavidades extra profundas tardan más en procesarse y pueden requerir herramientas especiales ordenadas. Trate de no exceder 10 veces el radio interior mínimo (5 veces el diámetro de la herramienta).
espesor de pared – las paredes delgadas requieren un cuidado especial. Ddprototype recomienda un valor absoluto mínimo de 1.0 mm para plástico y 0.5 mm para metal.
Socavar – algunas características, como ranuras para juntas tóricas o chaveteros, pueden (y a menudo deben) mecanizarse con herramientas diseñadas para socavar. Además, no suele ser una buena idea diseñar piezas con materiales suspendidos.
Puntos principales
Hay muchas consideraciones que pueden ayudar a minimizar el costo del mecanizado CNC. Recuerde que todos pueden ser un desafío, especialmente si no está familiarizado con el diseño y desarrollo de productos. Para acelerar la planificación a medida que avanza en esta fase, tenga en cuenta tres factores de costos generales que debe minimizar:
1. Costo del material, incluido el tamaño del inventario y el valor del material.
2.Número y complejidad de los accesorios.
3. Tiempo de mecanizado para eliminar las características y la geometría de las piezas difíciles tanto como sea posible.
Tenga en cuenta estas técnicas al principio del proceso de diseño para maximizar el valor de estos métodos de ahorro de costes. DDPROTOTYPE es un innovador fabricante de mecanizado CNC que atiende principalmente a OEM de alta tecnología (como las industrias de defensa, semiconductores, automóviles, instrumentos médicos y robótica). Han ganado una buena reputación por su alta calidad y confiabilidad constantes. Tanto el departamento de ingeniería como el de compras del cliente han descubierto que ddprototype es el principal proveedor al que pueden confiar sus proyectos más importantes.
DDPROTOTYPE tiene como objetivo proporcionar a los clientes las mejores piezas prototipo a precios competitivos. Complete esta tarea dentro del marco de tiempo para cumplir con los requisitos de entrega de los clientes; destacarnos en un sector altamente competitivo gracias a nuestro compromiso con la excelente calidad y nuestro trato personal y atento con los clientes.
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