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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. 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. La macchina CNC è un investimento importante prima di un progetto di lavorazione. Per esempio, Haas (HAAS) le macchine sono molto popolari negli Stati Uniti e il prezzo di una fresatrice CNC entry-level parte da $ 30,000. Questi costosi investimenti devono essere ammortizzati nel costo di ogni parte prodotta. Anche il funzionamento, la manutenzione e altri costi correlati non sono una piccola spesa. La lavorazione CNC utilizza costose macchine utensili CNC e il costo delle parti prodotte da essa sarà corrispondentemente 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 influire sul costo totale della macchina CNC. Ad esempio, il costo dell'utensile da taglio con punta in metallo duro sarà il doppio degli utensili da taglio in acciaio, sarà molto più duro, più resistente al calore e può lavorare a velocità estremamente elevate. Per tagliare la lega di titanio, è necessario utilizzare uno speciale utensile da taglio in lega.
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 mantenere; e può eseguire operazioni più complesse e il costo sarà più elevato di conseguenza.
Costi di allestimento. I costi di installazione coprono i costi sostenuti per la preparazione della lavorazione vera e propria. Tutte le parti lavorate a CNC iniziano come un modello 3D. Il modello 3D è progettato da esperti di design, utilizzando software CAD (Computer Aided Design). Le risorse necessarie per creare un modello 3D da produrre costituiscono una parte significativa dei costi di installazione. I costi di installazione comprendono anche l'ottimizzazione del progetto e la preparazione CAM (Computer Aided Manufacturing) dei modelli da realizzare, utilizzando l'apposito software CAM.
2.Material
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 della materia prima. Il prezzo delle materie prime varia a seconda del valore e della rarità. Gli ingegneri addetti agli acquisti avranno una conoscenza dettagliata dei materiali di lavorazione 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'altra importante determinante. Il costo della lavorazione CNC di un pezzo è proporzionale al tempo necessario per lavorarlo. I materiali difficili da lavorare consumano anche più risorse, come più impostazioni, fissaggi, fluidi da taglio, elettricità e utensili da taglio. I materiali metallici tendono ad essere più difficili da lavorare rispetto ai materiali plastici, ma anche materiali diversi con grado diverso. Come ABS, PC, PMMA e AL6061 sono materiali CNC molto popolari in quanto sono facili da tagliare, mentre la lavorabilità di PEEK, magnesio, teflon, acciaio inossidabile e titanio è leggermente scarsa.
Design e complessità geometrica.Il design e la geometria della parte influiscono in modo significativo sul costo della lavorazione CNC. Ovviamente, il costo di lavorazione sarà molto più elevato per parti più complesse, angoli interni acuti, pareti sottili, cavità profonde, fori e scritte non standard, ecc. Parti altamente complesse possono richiedere macchine CNC più avanzate, tempi di lavorazione più lunghi, modifiche multiple la superficie di lavorazione e le impostazioni, più ispezioni di qualità (tolleranze, finitura superficiale, ecc.), impostazioni, dispositivi personalizzati, ecc. E tutto ciò influirà sul costo della parte.
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 una singola parte può essere efficacemente ridotto attraverso la produzione di grandi volumi, che è il risultato dell'eliminazione del costo di configurazioni ripetute. Per lo stesso pezzo, la progettazione CAD, il CAM e l'impostazione della macchina vengono eseguiti tutti in una volta. Se utilizzato solo per realizzare un prototipo, tutti i costi di installazione vengono assegnati a questa parte. Se le stesse operazioni e impostazioni vengono utilizzate per grandi volumi delle stesse parti, il costo di installazione può essere distribuito su tutte le parti e massimizzare il risparmio sui costi. Secondo statistiche incomplete, se il prezzo di una parte è di $ 10, il prezzo o la produzione di 1000 pezzi potrebbe essere di $ 1. Sì, la differenza di prezzo è così grande.
Tolleranza della parte.Tolleranze rigorose possono soddisfare meglio i requisiti del progetto, ma il costo della lavorazione CNC è più elevato di conseguenza. Le parti non devono impostare tolleranze troppo precise a meno che non sia necessario. Di solito, è necessario solo mantenere strette tolleranze all'interfaccia della parte con altre parti. È necessario prestare attenzione al fatto che è difficile ottenere tolleranze ristrette all'interno di un foro o di una cavità in una parte. In DDPrototype, di solito seguiamo gli standard DIN-2768-1-grado fine per le parti metalliche lavorate a CNC e DIN-2768-1-grado medio per le parti in plastica lavorate a CNC.
Costo del lavoro.Ci sono molti fattori che determinano il costo del lavoro, come la regione, l'industria, il livello senior di lavoratori qualificati e così via. Per l'officina di lavorazione CNC, la maggior parte del tempo avrà molte parti con forme geometriche complesse che necessitano di lavorazione CNC e, al fine di garantire la qualità e l'accuratezza dimensionale della parte, sceglieremo di assumere alcuni macchinisti esperti ed esperti per far funzionare la macchina CNC . Allo stesso tempo, il costo del lavoro sarà più alto di conseguenza.
Trattamento della superficie.Se la tua parte richiede un ulteriore trattamento superficiale o finitura, il costo della parte sarà più alto rispetto alla parte senza alcun trattamento superficiale o finitura, poiché richiederà tecnologie e materiali specifici da ottenere. Generalmente il trattamento superficiale della parte comprendeva rivestimento, anodizzazione, trattamento termico, lucidatura, spruzzatura, galvanica, passivazione, serigrafia e così via.
Design.Caratteristiche complesse come dimensioni del foro non standard, scritte e pareti sottili faranno aumentare il costo della lavorazione CNC. Le funzionalità complesse richiedono più tempo di programmazione, strumenti specializzati e impostazioni multiple per la lavorazione della parte e l'aumento del tempo di esecuzione comporterà un aumento dei costi di lavorazione CNC. Possiamo semplificare il design eliminando la funzione non necessaria.
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.