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Factores que afectan los costos de mecanizado CNC
Aunque la impresión 3D se ha convertido en un tema candente en los principales medios de comunicación, las expectativas no han sido demasiado altas en los últimos años, especialmente cuando se trata de fabricar piezas metálicas. Mecanizado CNC sigue siendo uno de los procesos de fabricación más rentables en la producción bajo demanda hasta la fecha. Al buscar piezas mecanizadas CNC personalizadas, el precio de diferentes fabricantes puede ser muy diferente, a veces incluso el doble de la diferencia. La mayoría de la gente se sintió confundida, ¿qué factores afectan el precio de las piezas mecanizadas CNC? De hecho, en el mecanizado CNC no existe un coste fijo que pueda aplicarse universalmente a diferentes proyectos CNC. Este artículo lo ayudará a comprender algunos de los principales factores que afectan los costos de mecanizado CNC y le brindará algunos consejos sobre cómo reducir el costo de mecanizado CNC para cumplir con el presupuesto de su proyecto.
Los factores más importantes que afectan los costos de las piezas mecanizadas CNC son el tiempo de procesamiento, el equipo, los materiales, el diseño, el volumen de fabricación, la tolerancia y el tratamiento de la superficie, etc.
1.Máquina CNC y su configuración
Máquina CNC. La máquina CNC es una gran inversión antes de un proyecto de mecanizado. Por ejemplo, Haas (HAAS) Las máquinas son muy populares en los Estados Unidos, y el precio de una fresadora CNC de nivel de entrada comienza en $ 30,000. Estas costosas inversiones tienen que amortizarse en el costo de cada pieza fabricada. La operación, el mantenimiento y otros costos relacionados tampoco son un gasto pequeño. El mecanizado CNC utiliza máquinas herramienta CNC costosas, y el costo de las piezas producidas por él será correspondientemente más alto.
Las operaciones para mecanizar piezas personalizadas incluyen taladrado, mandrinado, torneado y fresado; la mayoría de las operaciones se realizan en una fresadora CNC o un torno CNC. En DDPROTOTYPE, un fabricante de prototipos en China, el costo de mecanizado para una fresadora CNC de 3 ejes (excluyendo los salarios del operador) es de $13 por hora, después de agregar los salarios del operador será de alrededor de $24 por hora. Los precios del torneado CNC son de $ 11 por hora, mientras que los costos de mecanizado para el mecanizado CNC de 5 ejes son de $ 40 a $ 80 por hora o más.
Herramientas de corte. El material, el recubrimiento y la geometría de las herramientas de corte también pueden afectar el costo total de la máquina CNC. Por ejemplo, el costo de la herramienta de corte con punta de carburo será el doble que el de las herramientas de corte de acero, será mucho más dura, más resistente al calor y puede trabajar a velocidades extremadamente altas. Para cortar aleación de titanio, debe usar herramientas especiales de corte de aleación.
El fresado CNC es más caro. En comparación con el torneado CNC, las fresadoras CNC tienen piezas móviles más complejas; son más difíciles de configurar, operar y mantener; y puede realizar operaciones más complejas, y el costo será mayor en consecuencia.
Establecer los costes. Los costos de preparación cubren los costos incurridos en la preparación para el mecanizado real. Todas las piezas mecanizadas CNC comienzan como un modelo 3D. El modelo 3D está diseñado por expertos en diseño, utilizando el software CAD (diseño asistido por computadora). Los recursos necesarios para crear un modelo 3D para su fabricación constituyen una parte importante de los costes de instalación. Los costos de configuración también incluyen la optimización del diseño y los preparativos CAM (Fabricación asistida por computadora) para los modelos a fabricar, utilizando el software CAM apropiado.
2.Material
El material utilizado para fabricar piezas es uno de los factores importantes que afectan el costo, lo que implica el costo de la materia prima y la maquinabilidad de la materia prima.
El costo de la materia prima. El precio de las materias primas varía dependiendo de su valor y rareza. Los ingenieros de compras experimentados tendrán un conocimiento detallado de los materiales de procesamiento comunes, como aluminio, cobre, titanio, acero inoxidable, magnesio, zinc, ABS, acrílico, POM, FRP, nailon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, PTFE.
Metal | |
Aluminio 6061 | $25 |
Aluminio 7075 | $80 |
304 de acero inoxidable | $90 |
Plástico | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
Nylon 6 | $30 |
Tome las dimensiones de 6 "x 6" x 1 "por ejemplo, el costo de diferentes materiales.
Maquinabilidad de los materiales.Además del costo de las materias primas, la dificultad de procesamiento es otro determinante importante. El costo del mecanizado CNC de una pieza es proporcional al tiempo que se tarda en mecanizarla. Los materiales difíciles de mecanizar también consumen más recursos, como más configuraciones, accesorios, fluidos de corte, electricidad y herramientas de corte. Los materiales metálicos tienden a ser más difíciles de mecanizar que los materiales plásticos, pero también hay diferentes materiales con diferentes grados. Como ABS, PC, PMMA y AL6061 son materiales CNC muy populares ya que son fáciles de cortar, mientras que la maquinabilidad de PEEK, magnesio, teflón, acero inoxidable y titanio es ligeramente pobre.
Diseño y Complejidad Geométrica.El diseño y la geometría de la pieza afectan significativamente el costo del mecanizado CNC. Obviamente, el costo de maquinado será mucho mayor para piezas más complejas, esquinas interiores afiladas, paredes delgadas, cavidades profundas, agujeros y letras no estándar, etc. Las piezas altamente complejas pueden requerir máquinas CNC más avanzadas, más tiempo de maquinado, cambio múltiple la superficie de mecanizado y las configuraciones, más inspecciones de calidad (tolerancias, acabado superficial, etc.), configuraciones, accesorios personalizados, etc., y todo esto afectará el costo de la pieza.
Además, la fabricación de piezas grandes es más cara porque requiere más materia prima, recursos y tiempo de mecanizado.
Cantidad.El costo de una sola pieza se puede reducir de manera efectiva a través de la fabricación de alto volumen, que es el resultado de eliminar el costo de las configuraciones repetidas. Para la misma pieza, el diseño CAD, CAM y la configuración de la máquina se realizan al mismo tiempo. Si solo se usa para hacer un prototipo, todos los costos de configuración se asignan a esta parte. Si se utilizan las mismas operaciones y configuraciones para un gran volumen de las mismas piezas, el costo de configuración se puede distribuir entre todas las piezas y maximizar el ahorro de costos. Según estadísticas incompletas, si el precio de una pieza es de $10, el precio de fabricación de 1000 piezas puede ser de $1. Sí, la diferencia de precio es así de grande.
Tolerancia de la pieza.Las tolerancias estrictas pueden cumplir mejor con los requisitos del diseño, pero el costo del mecanizado CNC es más alto en consecuencia. Las piezas no necesitan establecer tolerancias demasiado precisas a menos que sea necesario. Por lo general, solo es necesario mantener tolerancias estrictas en la interfaz de la pieza con otras piezas. Se debe prestar atención a lo difícil que es lograr tolerancias estrechas dentro de un orificio o cavidad en una pieza. En DDPrototype, generalmente seguimos los estándares DIN-2768-1 de grado fino para piezas de metal mecanizadas por CNC y DIN-2768-1 de grado medio para piezas de plástico mecanizadas por CNC.
Costo de mano de obra.Hay muchos factores que determinan los costos laborales, como la región, la industria, el nivel superior de trabajadores calificados, etc. Para el taller de mecanizado CNC, la mayoría de las veces habrá muchas piezas con formas geométricas complejas que necesitan mecanizado CNC, y para garantizar la calidad y la precisión dimensional de la pieza, elegiremos contratar a algunos maquinistas experimentados y experimentados para operar la máquina CNC. . Al mismo tiempo, el costo de la mano de obra será mayor en consecuencia.
Tratamiento de superficies.Si su pieza solicita un tratamiento de superficie o acabado adicional, el costo de la pieza será mayor en comparación con la pieza sin ningún tratamiento de superficie o acabado, ya que requerirá tecnologías y materiales específicos para lograrlo. Generalmente, el tratamiento superficial de la pieza incluía revestimiento, anodizado, tratamiento térmico, pulido, rociado, electrochapado, pasivado, serigrafía, etc.
Diseño.Las características complejas, como el tamaño de orificio no estándar, las letras y las paredes delgadas, aumentarán el costo del mecanizado CNC. Las características complejas requieren más tiempo de programación, herramientas especializadas y múltiples configuraciones para mecanizar la pieza, y el aumento en el tiempo de ejecución aumentará el costo del mecanizado CNC. Podemos simplificar el diseño eliminando la función innecesaria.
¿Si su dibujo CAD es preciso, detallado y completo? Es posible que necesite un ingeniero o maquinista con experiencia para que lo ayude con sus diseños para asegurarse de que sus diseños se mecanicen según lo previsto. Esta etapa de consulta de diseño puede agregar algún costo inicial al proyecto, pero puede ahorrar muchos gastos innecesarios a largo plazo, como pérdidas causadas por errores de diseño, pérdidas causadas por errores en la configuración de tolerancia, etc.
Consejos para reducir el costo de la pieza mecanizada CNC: ¿cómo reducir el costo del mecanizado CNC?
Después de comprender los factores que afectan el costo del mecanizado CNC, y para reducir y minimizar los costos del mecanizado CNC, debemos tener en cuenta los siguientes aspectos.
1.Diseño y Geometría Compleja.
– Evitar las estructuras de cavidades profundas
– Esquina interior redondeada
– Asegúrese de que el radio de la esquina interior sea al menos 1/3 de la profundidad de la cavidad
–Reducir la estructura de la pared delgada (el grosor de la pared de las piezas metálicas es mejor que 0.8 mm y el plástico puede ser de 1.5 mm)
–Longitud de profundidad límite (la profundidad máxima de la rosca se establece en tres veces el diámetro del orificio)
–Evite características pequeñas con relaciones de aspecto altas
–Optimizado para agujeros roscados
2. Tolerancia
–Reducir el uso de tolerancias estrictas
–Tolerancia estándar utilizada
–Elimine todas las tolerancias innecesarias de su diseño
3. Herramientas de corte
–Utilice una broca estándar
4.Tratamiento y acabado de superficies.
–Evitar múltiples tratamientos superficiales
–Seleccione Acabado Mecanizado
5.Others
–Elija una ubicación más económica, como Guangdong, China
–Un taller de mecanizado CNC con un maquinista experto es mejor
Hay muchos factores que determinan el precio de las piezas mecanizadas CNC, pero trabajar con un proveedor de servicios de mecanizado CNC experimentado y hábil puede ayudarlo a resolver muchos problemas de mecanizado y proporcionarle piezas de alta calidad. En DDPTOTOYPE, nos dedicamos a los servicios de mecanizado CNC desde hace más de diez años, y le brindaremos más sugerencias para optimizar los diseños. Esperamos escuchar de usted.