Factoren die van invloed zijn op CNC-bewerkingskosten

Factoren die van invloed zijn op CNC-bewerkingskosten

Hoewel 3D-printen een hot topic is geworden in de reguliere media, waren de verwachtingen er de afgelopen jaren niet al te hoog gespannen, vooral als het gaat om het maken van metalen onderdelen. CNC-bewerking blijft tot op heden een van de meest kosteneffectieve productieprocessen in on-demand productie. Bij het zoeken naar op maat gemaakte CNC-gefreesde onderdelen kan de prijs van verschillende fabrikanten heel verschillend zijn, soms zelfs het dubbele van het verschil. De meeste mensen waren in de war, welke factoren waren van invloed op de prijs van CNC-gefreesde onderdelen? In feite zijn er bij CNC-bewerking geen vaste kosten die universeel kunnen worden toegepast op verschillende CNC-projecten. Dit artikel zal u helpen enkele van de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de CNC-bewerkingskosten te begrijpen, en geeft u enkele adviezen over hoe u de CNC-bewerkingskosten kunt verlagen om aan uw projectbudget te voldoen.

De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de kosten van CNC-gefreesde onderdelen zijn verwerkingstijd, apparatuur, materialen, ontwerp, productievolume, tolerantie en oppervlaktebehandeling, enz.

CNC-machine-operator
Geavanceerde CNC-bewerkingsmachine

1. CNC-machine en de configuratie ervan

CNC machine. Een CNC-machine is een grote investering vóór een bewerkingsproject. Bijvoorbeeld, Haas (HAAS) machines zijn erg populair in de Verenigde Staten, en de prijs van een instapmodel CNC frezen machine begint bij $ 30,000. Deze dure investeringen moeten worden terugverdiend in de kosten van elk vervaardigd onderdeel. Bediening, onderhoud en andere gerelateerde kosten zijn ook geen kleine uitgave. CNC-bewerking maakt gebruik van dure CNC-bewerkingsmachines en de kosten van de geproduceerde onderdelen zullen navenant hoger zijn.

Bewerkingen voor het bewerken van aangepaste onderdelen omvatten boren, kotteren, draaien en frezen, de meeste bewerkingen worden uitgevoerd op een CNC-frees of CNC-draaibank. Bij DDPROTOTYPE, een fabrikant van prototypen in China, bedragen de bewerkingskosten voor een 3-assige CNC-freesmachine (exclusief het loon van de operator) $ 13 per uur, na toevoeging zal het loon van de operator ongeveer $ 24 per uur bedragen. De prijzen voor CNC-draaien bedragen $ 11 per uur, terwijl de bewerkingskosten voor 5-assige CNC-bewerkingen $ 40 tot $ 80 per uur of meer bedragen.

CNC BEWERKEN
  • Snijgereedschappen. Het materiaal, de coating en de geometrie van snijgereedschappen kunnen ook van invloed zijn op de totale kosten van een CNC-machine. De kosten van snijgereedschap met hardmetalen punten zullen bijvoorbeeld het dubbele zijn van dat van stalen snijgereedschappen, het zal veel harder zijn, hittebestendiger en kan met extreem hoge snelheden werken. Voor het snijden van een titaniumlegering moet u een speciaal snijgereedschap van een legering gebruiken.

  • CNC frezen is duurder. In vergelijking met CNC-draaien hebben CNC-freesmachines complexere bewegende delen; zijn moeilijker op te zetten, te bedienen en te onderhouden; en kan complexere bewerkingen uitvoeren, en de kosten zullen dienovereenkomstig hoger zijn.

  • Instelkosten. Instelkosten dekken de kosten die worden gemaakt ter voorbereiding van de eigenlijke bewerking. Alle CNC-gefreesde onderdelen beginnen als een 3D-model. Het 3D-model is ontworpen door ontwerpexperts met behulp van CAD-software (Computer Aided Design). De middelen die nodig zijn om een ​​te vervaardigen 3D-model te maken, vormen een aanzienlijk deel van de installatiekosten. Instelkosten omvatten ook ontwerpoptimalisatie en CAM-voorbereidingen (Computer Aided Manufacturing) voor te vervaardigen modellen, met behulp van de juiste CAM-software.

2. materialen

Het materiaal dat wordt gebruikt om onderdelen te vervaardigen, is een van de belangrijke factoren die van invloed zijn op de kosten, wat de kosten van de grondstof en de bewerkbaarheid van de grondstof met zich meebrengt.

De kosten van grondstof.  De prijs van grondstoffen varieert afhankelijk van de waarde en zeldzaamheid. Ervaren inkoopingenieurs hebben een gedetailleerd begrip van gangbare verwerkingsmaterialen, zoals aluminium, koper, titanium, roestvrij staal, magnesium, zink, ABS, acryl, POM, FRP, nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, ​​PTFE.

Metaal

Aluminium 6061

$25

Aluminium 7075

$80

Roestvrij staal 304

$90

Plastic

ABS

$17

POM

$27

Nylon 6

$30

Neem bijvoorbeeld de afmetingen van 6 "x 6" x 1 ", de kosten van verschillende materialen.

  • Bewerkbaarheid van materialenNaast de kosten van grondstoffen is de moeilijkheidsgraad van de verwerking een andere belangrijke bepalende factor. De kosten van CNC-bewerking van een onderdeel zijn evenredig met de tijd die nodig is om het te bewerken. Moeilijk te bewerken materialen verbruiken ook meer middelen, zoals meer instellingen, opspanningen, snijvloeistoffen, elektriciteit en snijgereedschappen. Metalen materialen zijn meestal moeilijker te bewerken dan plastic materialen, maar ook ander materiaal met een andere kwaliteit. Zoals ABS, PC, PMMA en AL6061 zijn zeer populaire CNC-materialen omdat het gemakkelijk te snijden is, terwijl de bewerkbaarheid van PEEK, magnesium, Teflon, roestvrij staal en titanium enigszins slecht is.

cnc frezen
  • Ontwerp en geometrische complexiteit.Het ontwerp en de geometrie van het onderdeel hebben een aanzienlijke invloed op de kosten van CNC-bewerking. Het is duidelijk dat de bewerkingskosten veel hoger zullen zijn voor complexere onderdelen, scherpe binnenhoeken, dunne wanden, diepe holtes, niet-standaard gaten en letters, enz. Zeer complexe onderdelen kunnen meer geavanceerde CNC-machines, meer bewerkingstijd, meervoudige verandering vereisen het bewerkingsoppervlak en de instellingen, meer kwaliteitsinspecties (toleranties, oppervlakteafwerking, enz.), instellingen, aangepaste opspanningen, enz., en dit alles heeft invloed op de kosten van het onderdeel.

Ook is het vervaardigen van grote onderdelen duurder omdat er meer grondstoffen, middelen en bewerkingstijd voor nodig zijn.

  • Aantal stuks.De kosten van een enkel onderdeel kunnen effectief worden verlaagd door productie in grote volumes, wat het resultaat is van het elimineren van de kosten van herhaalde instellingen. Voor hetzelfde onderdeel worden CAD-ontwerp, CAM en machine-instelling in één keer gedaan. Indien slechts gebruikt om één prototype te maken, worden alle instelkosten toegewezen aan dit ene onderdeel. Als dezelfde bewerkingen en instellingen worden gebruikt voor een groot volume van dezelfde onderdelen, kunnen de instellingskosten over alle onderdelen worden verdeeld en kunnen de kosten maximaal worden bespaard. Volgens onvolledige statistieken, als de prijs van één onderdeel $ 10 is, kan de prijs of productie van 1000 stuks $ 1 zijn. Ja, het prijsverschil is zo groot.

CNC-bewerkingskosten door massaproductie
  • Tolerantie van het onderdeel.Strikte toleranties kunnen beter voldoen aan de vereisten van het ontwerp, maar de kosten van CNC-bewerking zijn dienovereenkomstig hoger. Onderdelen hoeven niet al te nauwkeurige toleranties in te stellen, tenzij dat nodig is. Gewoonlijk is het alleen nodig om nauwe toleranties aan te houden op het raakvlak van het onderdeel met andere onderdelen. Het moet erop worden gelet dat het moeilijk is om nauwe toleranties te bereiken in een gat of holte in een onderdeel. Bij DDPrototype volgen we meestal de normen DIN-2768-1-fijne kwaliteit voor CNC-gefreesde metalen onderdelen en DIN-2768-1-medium kwaliteit voor CNC-gefreesde kunststof onderdelen.

CNC-freestolerantie
  • Arbeidskosten.Er zijn veel factoren die de arbeidskosten bepalen, zoals regio, industrie, senior niveau van geschoolde werknemers enzovoort. Voor een CNC-bewerkingswinkel zullen er meestal veel onderdelen met complexe geometrische vormen CNC-bewerking nodig zijn, en om de kwaliteit en maatnauwkeurigheid van het onderdeel te garanderen, zullen we ervoor kiezen om enkele senior en ervaren machinisten in te huren om de CNC-machine te bedienen . Tegelijkertijd zullen de arbeidskosten dienovereenkomstig hoger zijn. 

  • Oppervlakte behandeling.Als uw onderdeel extra oppervlaktebehandeling of afwerking nodig heeft, zullen de kosten van het onderdeel hoger zijn in vergelijking met het onderdeel zonder enige oppervlaktebehandeling of afwerking, omdat er specifieke technologieën en materialen voor nodig zijn. Over het algemeen omvatte de oppervlaktebehandeling van het onderdeel coating, anodiseren, warmtebehandeling, polijsten, spuiten, galvaniseren, passiveren, zeefdrukken enzovoort.

kosten van het anodiseren van aluminium
Anodiseren-prototype:
  • Design.Complexe kenmerken zoals niet-standaard gatgrootte, belettering en dunne wanden zullen ertoe leiden dat de kosten van CNC-bewerkingen stijgen. Complexe functies vereisen meer programmeertijd, gespecialiseerde gereedschappen en meerdere instellingen om het onderdeel te bewerken, en de toename van de looptijd zal ertoe leiden dat de CNC-bewerkingskosten stijgen. We kunnen het ontwerp vereenvoudigen door de onnodige functie te elimineren. 

Of uw CAD-tekening nauwkeurig, gedetailleerd en volledig is? Mogelijk hebt u een ervaren ingenieur of machinist nodig om u te helpen met uw ontwerpen om ervoor te zorgen dat uw ontwerpen worden bewerkt zoals bedoeld. Deze ontwerpconsultatiefase kan wat initiële kosten aan het project toevoegen, maar kan op de lange termijn veel onnodige kosten besparen, zoals verliezen veroorzaakt door ontwerpfouten, verliezen veroorzaakt door fouten in de tolerantie-instelling, enzovoort.

Tips voor het verlagen van de kosten van een CNC-bewerkt onderdeel - hoe de kosten van CNC-bewerking verlagen?

Nadat we de factoren hebben begrepen die van invloed zijn op de kosten van CNC-bewerking, en om de kosten van CNC-bewerking te verminderen en te minimaliseren, moeten we rekening houden met de volgende aspecten.

1. Ontwerp en complexe geometrie.

– Vermijd de diepe holtestructuren

- Afgeronde binnenhoek

– Zorg ervoor dat de straal van de binnenhoek minimaal 1/3 van de spouwdiepte is

-Verminder de dunne wandstructuur (de wanddikte van metalen onderdelen is beter dan 0.8 mm en het plastic kan 1.5 mm zijn)

–Beperk dieptelengte (maximale diepte van schroefdraad is ingesteld op drie keer de gatdiameter) 

–Vermijd kleine functies met hoge beeldverhoudingen

–Geoptimaliseerd voor schroefdraadgaten

 2. Tolerantie

– Verminder het gebruik van krappe toleranties

– Standaard tolerantie gebruikt

–Schrap alle onnodige toleranties uit uw ontwerp

 3. Snijgereedschap

– Gebruik een standaardboor

4. Oppervlaktebehandeling en afwerking

–Vermijd meerdere oppervlaktebehandelingen

–Selecteer machinale afwerking

 5.Others

–Kies een meer economische locatie, zoals Guangdong, China

-Een CNC-bewerkingscentrum met bekwame machinist is beter

Er zijn veel factoren die de prijs van CNC-gefreesde onderdelen bepalen, maar door samen te werken met een ervaren en bekwame dienstverlener op het gebied van CNC-bewerking kunt u veel bewerkingsproblemen oplossen en u hoogwaardige onderdelen leveren. Bij DDPTOTOYPE zijn we al meer dan tien jaar toegewijd aan CNC-bewerkingsdiensten en zullen we u meer suggesties geven voor het optimaliseren van ontwerpen. We horen graag van u.