Fatores que afetam os custos de usinagem CNC

Fatores que afetam os custos de usinagem CNC

Embora a impressão 3D tenha se tornado um tema quente na grande mídia, as expectativas não foram muito altas nos últimos anos, especialmente quando se trata de fazer peças de metal. usinagem CNC continua sendo um dos processos de fabricação mais econômicos na produção sob demanda até o momento. Ao procurar peças usinadas CNC personalizadas, o preço de diferentes fabricantes pode ser muito diferente, às vezes até o dobro da diferença. A maioria das pessoas se sente confusa, quais fatores afetam o preço das peças usinadas em CNC? De fato, na usinagem CNC não existe um custo fixo que possa ser universalmente aplicado a diferentes projetos CNC. Este artigo ajudará você a entender alguns dos principais fatores que afetam os custos de usinagem CNC e fornecerá alguns conselhos sobre como reduzir o custo de usinagem CNC para atender ao orçamento do seu projeto.

Os fatores mais importantes que afetam os custos das peças usinadas em CNC são o tempo de processamento, equipamentos, materiais, design, volume de fabricação, tolerância e tratamento de superfície, etc.

1. Máquina CNC e sua configuração

  • Máquina cnc. A máquina CNC é um grande investimento antes de um projeto de usinagem. Por exemplo, Haas (HAAS) máquinas são muito populares nos Estados Unidos, e o preço de uma fresadora CNC básica começa em US$ 30,000. Esses investimentos caros devem ser amortizados no custo de cada peça fabricada. Operação, manutenção e outros custos relacionados também não são uma despesa pequena. A usinagem CNC usa máquinas-ferramentas CNC caras e o custo das peças produzidas por ela será correspondentemente maior.

Máquina cnc

As operações para usinagem de peças personalizadas incluem furação, mandrilamento, torneamento e fresamento, a maioria das operações é realizada em uma fresadora CNC ou torno CNC. Na DDPROTOTYPE, um fabricante de protótipos na China, o custo de usinagem para uma fresadora CNC de 3 eixos (excluindo os salários do operador) é de US$ 13 por hora, após adicionar os salários do operador será de cerca de US$ 24 por hora. Os preços para torneamento CNC são de $ 11 por hora, enquanto os custos de usinagem para usinagem CNC de 5 eixos são de $ 40 a $ 80 por hora ou mais.

  • Ferramentas de corte. O material, revestimento e geometria das ferramentas de corte também podem afetar o custo total da máquina CNC. Por exemplo, o custo da ferramenta de corte com ponta de carboneto será o dobro das ferramentas de corte de aço, será muito mais difícil, mais resistente ao calor e pode trabalhar em velocidades extremamente altas. Ao cortar liga de titânio, você deve usar ferramentas de corte de liga especial.

ferramentas de corte cnc
  • O fresamento CNC é mais caro. Em comparação com o torneamento CNC, as fresadoras CNC possuem peças móveis mais complexas; são mais difíceis de configurar, operar e manter; e pode executar operações mais complexas, e o custo será maior de acordo.

usinagem cnc fresagem
  • Estabelecer custos. Os custos de configuração cobrem os custos incorridos na preparação para a usinagem real. Todas as peças usinadas em CNC começam como um modelo 3D. O modelo 3D é projetado por especialistas em design, usando o software CAD (Computer Aided Design). Os recursos necessários para criar um modelo 3D a ser fabricado representam uma parte significativa dos custos de configuração. Os custos de configuração também incluem otimização de design e preparações CAM (Computer Aided Manufacturing) para modelos a serem fabricados, usando o software CAM apropriado.

programação cnc

2.Material

O material usado para fabricar peças é um dos fatores importantes que afetam o custo, o que envolve o custo da matéria-prima e a usinabilidade da matéria-prima.

  • O custo da matéria-prima.  O preço das matérias-primas varia dependendo do seu valor e raridade. Engenheiros de compras experientes terão uma compreensão detalhada dos materiais de processamento comuns, como alumínio, cobre, titânio, aço inoxidável, magnésio, zinco, ABS, acrílico, POM, FRP, nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, ​​PTFE.

Metal

Alumínio 6061

$25

Alumínio 7075

$80

304 de aço inoxidável

$90

Plástico

ABS

$17

POM

$27

nylon 6

$30

  • Pegue as dimensões 6 “x 6” x 1 “por exemplo, o custo de diferentes materiais.

materiais de usinagem cnc
  • Usinabilidade de materiais.Além do custo das matérias-primas, a dificuldade de processamento é outro determinante importante. O custo da usinagem CNC de uma peça é proporcional ao tempo que leva para usiná-la. Materiais difíceis de usinar também consomem mais recursos, como mais configurações, acessórios, fluidos de corte, eletricidade e ferramentas de corte. Materiais metálicos tendem a ser mais difíceis de usinar do que materiais plásticos, mas materiais diferentes com grau diferente também. Como ABS, PC, PMMA e AL6061 são materiais CNC muito populares, pois são fáceis de cortar, enquanto a usinabilidade de PEEK, magnésio, Teflon, aço inoxidável e titânio é um pouco ruim.

  • Desenho e Complexidade Geométrica.O design e a geometria da peça afetam significativamente o custo da usinagem CNC. Obviamente, o custo de usinagem será muito maior para peças mais complexas, cantos internos afiados, paredes finas, cavidades profundas, furos e letras fora do padrão, etc. Peças altamente complexas podem exigir máquinas CNC mais avançadas, mais tempo de usinagem, troca múltipla a superfície de usinagem e configurações, mais inspeções de qualidade (tolerâncias, acabamento de superfície, etc.), configurações, acessórios personalizados, etc, e tudo isso afetará o custo da peça.

    Além disso, fabricar peças grandes é mais caro porque requer mais matéria-prima, recursos e tempo de usinagem.

  • Quantidade.O custo de uma única peça pode ser efetivamente reduzido por meio da fabricação de alto volume, que é o resultado da eliminação do custo de configurações repetidas. Para a mesma peça, o design CAD, o CAM e a configuração da máquina são todos feitos de uma só vez. Se usado apenas para fazer um protótipo, todos os custos de configuração são alocados para esta peça. Se as mesmas operações e configurações forem usadas para grandes volumes das mesmas peças, o custo de configuração pode ser distribuído por todas as peças e maximizar a economia de custos. De acordo com estatísticas incompletas, se o preço de uma peça for de US$ 10, o preço de fabricação de 1000 peças pode ser de US$ 1. Sim, a diferença de preço é muito grande.

Custos de usinagem CNC através da produção em massa
  • Tolerância da peça.Tolerâncias rígidas podem atender melhor aos requisitos do projeto, mas o custo da usinagem CNC é maior. As peças não precisam definir tolerâncias muito precisas, a menos que seja necessário. Normalmente, só é necessário manter tolerâncias apertadas na interface da peça com outras peças. Deve-se atentar para a dificuldade de alcançar tolerâncias apertadas dentro de um furo ou cavidade em uma peça. Na DDPrototype, geralmente seguimos os padrões DIN-2768-1-grau fino para peças de metal usinadas em CNC e DIN-2768-1-grau médio para peças de plástico usinadas em CNC.

  • Custeio trabalhista.Existem muitos fatores que determinam os custos trabalhistas, como região, indústria, nível sênior de trabalhadores qualificados e assim por diante. Para a oficina de usinagem CNC, na maioria das vezes haverá muitas peças com formas geométricas complexas que precisam ser usinadas CNC e, para garantir a qualidade e a precisão dimensional da peça, escolheremos contratar alguns maquinistas seniores e experientes para operar a máquina CNC . Ao mesmo tempo, o custo do trabalho será maior em conformidade. 

  • Tratamento da superfície.Se a sua peça requer tratamento de superfície ou acabamento adicional, o custo da peça será maior em comparação com a peça sem nenhum tratamento de superfície ou acabamento, pois exigirá tecnologias e materiais específicos para alcançar. Geralmente, o tratamento de superfície da peça inclui revestimento, anodização, tratamento térmico, polimento, pulverização, galvanoplastia, passivação, serigrafia e assim por diante.

acabamento-serviço-mostrando
  • Design.Recursos complexos, como tamanho de furo fora do padrão, letras e paredes finas, aumentarão o custo da usinagem CNC. Recursos complexos requerem mais tempo de programação, ferramentas especializadas e configurações múltiplas para usinar a peça, e o aumento no tempo de execução levará ao aumento do custo da usinagem CNC. Podemos simplificar o projeto eliminando a função desnecessária. 

Se o seu desenho CAD é preciso, detalhado e completo? Você pode precisar de um engenheiro ou maquinista experiente para ajudá-lo com seus projetos para garantir que seus projetos sejam usinados conforme pretendido. Esta etapa de consulta de projeto pode agregar algum custo inicial ao projeto, mas pode economizar muitos gastos desnecessários a longo prazo, como perdas causadas por erros de projeto, perdas causadas por erros de ajuste de tolerância e assim por diante.

Dicas para reduzir o custo da peça usinada CNC - como reduzir o custo da usinagem CNC?

Depois de entendermos os fatores que afetam o custo da usinagem CNC, e para reduzir e minimizar os custos da usinagem CNC, devemos levar em consideração os seguintes aspectos.

1.Design e Geometria Complexa.

– Evite as estruturas profundas da cavidade

- Canto interno arredondado

– Certifique-se de que o raio do canto interno seja de pelo menos 1/3 da profundidade da cavidade

–Reduzir a estrutura da parede fina (a espessura da parede das peças de metal é melhor que 0.8 mm e o plástico pode ser de 1.5 mm)

– Limite o comprimento da profundidade (a profundidade máxima da rosca é definida para três vezes o diâmetro do furo) 

–Evite pequenos recursos com altas proporções

–Otimizado para furos roscados

 2. Tolerância

–Reduzir o uso de tolerâncias apertadas

– Tolerância padrão usada

–Elimine todas as tolerâncias desnecessárias do seu projeto

CMM

 3.Ferramentas de corte

–Utilizar broca padrão

4. Tratamento de superfície e acabamento

–Evite vários tratamentos de superfície

–Selecionar acabamento usinado

 5.Others

–Escolha um local mais econômico, como Guangdong, China

–Uma oficina de usinagem CNC com maquinista qualificado é melhor

Existem muitos fatores que determinam o preço das peças usinadas em CNC, mas trabalhar com um provedor de serviços de usinagem CNC experiente e habilidoso pode ajudá-lo a resolver muitos problemas de usinagem e fornecer peças de alta qualidade. Na DDPTOTOYPE, nos dedicamos a serviços de usinagem CNC há mais de dez anos e forneceremos mais sugestões para otimizar projetos. Estamos ansiosos para ouvir de você.