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Fattori che influenzano i costi di lavorazione CNC
Sebbene la stampa 3D sia diventata un argomento caldo nei media mainstream, le aspettative non sono state troppo alte negli ultimi anni, soprattutto quando si tratta di realizzare parti metalliche. La lavorazione CNC rimane uno dei processi di produzione più convenienti nella produzione su richiesta fino ad oggi. Quando si cercano parti lavorate CNC personalizzate, il prezzo di diversi produttori può essere molto diverso, a volte anche il doppio del divario. La maggior parte delle persone si è sentita confusa, quali fattori influenzano il prezzo delle parti lavorate a CNC? Nella lavorazione CNC, infatti, non esiste un costo fisso che possa essere applicato universalmente a diversi progetti CNC. Questo articolo ti aiuterà a comprendere alcuni dei principali fattori che influenzano i costi di lavorazione CNC e ti fornirà alcuni consigli su come ridurre i costi di lavorazione CNC per soddisfare il budget del tuo progetto.
I fattori più importanti che influenzano i costi delle parti lavorate a CNC sono i tempi di lavorazione, le attrezzature, i materiali, il design, il volume di produzione, la tolleranza e il trattamento superficiale, ecc.
1. Macchina CNC e sua configurazione
Macchina CNC. L'acquisto di una macchina CNC rappresenta un investimento importante prima di avviare un progetto di lavorazione. Ad esempio, le macchine Haas (HAAS) sono molto diffuse negli Stati Uniti e il prezzo di una fresatrice CNC di base parte da 30,000 dollari. Questi ingenti investimenti devono essere ammortizzati nel costo di ogni singolo pezzo prodotto. Anche i costi di esercizio, manutenzione e altri oneri correlati non sono trascurabili. La lavorazione CNC utilizza costose macchine utensili CNC e, di conseguenza, il costo dei pezzi prodotti sarà più elevato.
Le operazioni per la lavorazione di parti personalizzate includono foratura, alesatura, tornitura e fresatura, la maggior parte delle operazioni viene eseguita su una fresatrice CNC o su un tornio CNC. Presso DDPROTOTYPE, un produttore di prototipi in Cina, il costo di lavorazione per una fresatrice CNC a 3 assi (esclusi gli stipendi dell'operatore) è di $ 13 l'ora, dopo l'aggiunta i salari dell'operatore saranno di circa $ 24 l'ora. I prezzi per la tornitura CNC sono di $ 11 l'ora, mentre i costi di lavorazione per la lavorazione CNC a 5 assi vanno da $ 40 a $ 80 l'ora o più.
Utensili da taglio. Anche il materiale, il rivestimento e la geometria degli utensili da taglio possono influenzare il costo totale della macchina CNC. Ad esempio, il costo di un utensile da taglio con punta in carburo sarà il doppio di quello di un utensile da taglio in acciaio, in quanto sarà molto più duro, più resistente al calore e potrà lavorare a velocità estremamente elevate. Per tagliare leghe di titanio, è necessario utilizzare utensili da taglio specifici per queste leghe.
La fresatura CNC è più costosa. Rispetto alla tornitura CNC, le fresatrici CNC hanno parti mobili più complesse; sono più difficili da configurare, utilizzare e manutenere; e possono eseguire operazioni più complesse, con conseguente aumento dei costi.
Costi di allestimento . I costi di allestimento coprono le spese sostenute per la preparazione alla lavorazione vera e propria. Tutti i pezzi lavorati a CNC iniziano come un modello 3D. Il modello 3D viene progettato da esperti di progettazione, utilizzando software CAD (Computer Aided Design). Le risorse necessarie per creare un modello 3D da produrre costituiscono una parte significativa dei costi di allestimento. I costi di allestimento includono anche l'ottimizzazione del progetto e la preparazione CAM (Computer Aided Manufacturing) dei modelli da produrre, utilizzando l'apposito software CAM.
2. materiale
Il materiale utilizzato per fabbricare le parti è uno dei fattori importanti che incidono sul costo, che coinvolge il costo della materia prima e la lavorabilità della materia prima.
Il costo delle materie prime. Il prezzo delle materie prime varia a seconda del loro valore e della loro rarità. Gli ingegneri degli acquisti esperti avranno una conoscenza approfondita dei materiali di lavorazione più comuni, come alluminio, rame, titanio, acciaio inossidabile, magnesio, zinco, ABS, acrilico, POM, FRP, nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, PTFE.
Metallo | |
Alluminio 6061 | $25 |
Alluminio 7075 | $80 |
304 in acciaio inox | $90 |
Plastica | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
nylon 6 | $30 |
Prendi ad esempio le dimensioni 6 “x 6” x 1 “, il costo di diversi materiali.
Lavorabilità dei materiali . Oltre al costo delle materie prime, la difficoltà di lavorazione è un altro fattore determinante. Il costo della lavorazione CNC di un pezzo è proporzionale al tempo necessario per la lavorazione. I materiali difficili da lavorare consumano anche più risorse, come un maggior numero di impostazioni, dispositivi di fissaggio, fluidi da taglio, elettricità e utensili da taglio. I materiali metallici tendono ad essere più difficili da lavorare rispetto ai materiali plastici, ma la difficoltà varia a seconda del tipo di materiale. Materiali come ABS, PC, PMMA e AL6061 sono molto diffusi nella lavorazione CNC perché facili da tagliare, mentre la lavorabilità di PEEK, magnesio, Teflon, acciaio inossidabile e titanio è leggermente inferiore.
Complessità di progettazione e geometrica. La progettazione e la geometria del pezzo influiscono significativamente sul costo della lavorazione CNC. Ovviamente, il costo di lavorazione sarà molto più elevato per pezzi più complessi, con angoli interni acuti, pareti sottili, cavità profonde, fori e scritte non standard, ecc. I pezzi altamente complessi possono richiedere macchine CNC più avanzate, tempi di lavorazione più lunghi, cambi multipli della superficie di lavoro e delle impostazioni, più controlli di qualità (tolleranze, finitura superficiale, ecc.), impostazioni, attrezzature personalizzate, ecc., e tutto ciò influirà sul costo del pezzo.
Inoltre, la produzione di pezzi di grandi dimensioni è più costosa perché richiede più materie prime, risorse e tempi di lavorazione.
Quantità. Il costo di un singolo pezzo può essere efficacemente ridotto grazie alla produzione in grandi volumi, che deriva dall'eliminazione dei costi di impostazione ripetuti. Per lo stesso pezzo, la progettazione CAD, la programmazione CAM e l'impostazione della macchina vengono eseguite contemporaneamente. Se si utilizza la stessa tecnologia per realizzare un solo prototipo, tutti i costi di impostazione vengono attribuiti a quel singolo pezzo. Se le stesse operazioni e impostazioni vengono utilizzate per un grande volume degli stessi pezzi, il costo di impostazione può essere distribuito su tutti i pezzi, massimizzando il risparmio. Secondo statistiche incomplete, se il prezzo di un pezzo è di 10 dollari, il costo di produzione di 1000 pezzi potrebbe essere di 1 dollaro. Sì, la differenza di prezzo è così grande.
Tolleranza del pezzo. Tolleranze rigorose possono soddisfare meglio i requisiti di progettazione, ma il costo della lavorazione CNC è di conseguenza più elevato. Non è necessario impostare tolleranze troppo precise sui pezzi, a meno che non sia indispensabile. Di solito, è sufficiente mantenere tolleranze ristrette all'interfaccia tra il pezzo e le altre parti. Bisogna prestare attenzione alla difficoltà di ottenere tolleranze ristrette all'interno di un foro o di una cavità in un pezzo. Noi di DDPrototype, di solito, seguiamo gli standard DIN-2768-1 - grado fine per i pezzi metallici lavorati a CNC e DIN-2768-1 - grado medio per i pezzi in plastica lavorati a CNC.
Costo della manodopera. Molti fattori determinano il costo della manodopera, come la regione, il settore, il livello di esperienza dei lavoratori specializzati e così via. Per un'officina di lavorazione CNC, la maggior parte delle volte si ha a che fare con pezzi con geometrie complesse da lavorare con macchine CNC e, per garantire la qualità e la precisione dimensionale del pezzo, si sceglie di assumere macchinisti esperti e qualificati per azionare le macchine CNC. Allo stesso tempo, il costo della manodopera sarà di conseguenza più elevato.
Trattamento superficiale. Se il vostro componente richiede un trattamento superficiale o una finitura aggiuntivi, il costo sarà superiore rispetto a un componente senza alcun trattamento o finitura, poiché ciò richiederà tecnologie e materiali specifici. Generalmente, il trattamento superficiale di un componente comprende rivestimenti, anodizzazione, trattamento termico, lucidatura, verniciatura a spruzzo, galvanizzazione, passivazione, serigrafia e così via.
Progettazione. Caratteristiche complesse come fori di dimensioni non standard, scritte e pareti sottili comportano un aumento dei costi di lavorazione CNC. Le caratteristiche complesse richiedono più tempo di programmazione, utensili specializzati e impostazioni multiple per la lavorazione del pezzo, e l'aumento dei tempi di lavorazione si traduce in un aumento dei costi di lavorazione CNC. Possiamo semplificare la progettazione eliminando le funzioni non necessarie.
Se il tuo disegno CAD è accurato, dettagliato e completo? Potresti aver bisogno di un ingegnere esperto o di un macchinista che ti aiuti con i tuoi progetti per assicurarti che i tuoi progetti siano lavorati come previsto. Questa fase di consultazione del progetto può aggiungere un costo iniziale al progetto, ma può far risparmiare molte spese inutili a lungo termine, come perdite causate da errori di progettazione, perdite causate da errori nell'impostazione della tolleranza e così via.
Suggerimenti per ridurre il costo della parte lavorata CNC: come ridurre il costo della lavorazione CNC?
Dopo aver compreso i fattori che influenzano il costo della lavorazione CNC e al fine di ridurre e minimizzare i costi della lavorazione CNC, dovremmo prendere in considerazione i seguenti aspetti.
1. Disegno e geometria complessa.
– Evitare le strutture profonde della cavità
– Angolo interno arrotondato
– Assicurarsi che il raggio dell'angolo interno sia almeno 1/3 della profondità della cavità
–Ridurre la struttura della parete sottile (lo spessore della parete delle parti metalliche è migliore di 0.8 mm e la plastica può essere di 1.5 mm)
–Lunghezza profondità limite (la profondità massima della filettatura è impostata su tre volte il diametro del foro)
–Evitare elementi piccoli con proporzioni elevate
–Ottimizzato per fori filettati
2. Tolleranza
–Ridurre l'uso di tolleranze ristrette
–Tolleranza standard utilizzata
–Elimina tutte le tolleranze non necessarie dal tuo progetto
3. Utensili da taglio
–Utilizzare una punta da trapano standard
trattamento 4.Surface e rifinitura
–Evitare trattamenti superficiali multipli
–Selezionare Finitura lavorata
5.Others
–Scegli una località più economica, come Guangdong, Cina
–Un'officina di lavorazione CNC con macchinista esperto è migliore
Ci sono molti fattori che determinano il prezzo delle parti lavorate CNC, ma lavorare con un fornitore di servizi di lavorazione CNC esperto e abile può aiutarti a risolvere molti problemi di lavorazione e fornirti parti di alta qualità. In DDPTOTOYPE, ci dedichiamo ai servizi di lavorazione CNC da più di dieci anni e ti forniremo ulteriori suggerimenti per ottimizzare i progetti. Non vediamo l'ora di sentirti.
