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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. A usinagem CNC continua sendo um dos processos de fabricação mais econômicos na produção sob demanda até hoje. 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 os custos 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. Uma máquina CNC representa um investimento considerável antes de qualquer projeto de usinagem. Por exemplo, as máquinas Haas (HAAS) são muito populares nos Estados Unidos, e o preço de uma fresadora CNC de nível básico começa em US$ 30,000. Esses investimentos elevados precisam ser diluídos no custo de cada peça fabricada. Operação, manutenção e outros custos relacionados também representam uma despesa significativa. A usinagem CNC utiliza máquinas-ferramenta CNC caras, e o custo das peças produzidas por ela será correspondentemente maior.
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, o revestimento e a geometria das ferramentas de corte também podem afetar o custo total da máquina CNC. Por exemplo, o custo de uma ferramenta de corte com ponta de metal duro será o dobro do custo de uma ferramenta de corte de aço, pois ela será muito mais dura, mais resistente ao calor e poderá operar em velocidades extremamente altas. Para cortar liga de titânio, é necessário usar ferramentas de corte especiais para essa liga.
A fresagem CNC é mais cara. Comparadas com o torneamento CNC, as fresadoras CNC possuem peças móveis mais complexas; são mais difíceis de configurar, operar e manter; e podem realizar operações mais complexas, o que resulta em um custo mais elevado.
Custos de preparação . Os custos de preparação cobrem os custos incorridos na preparação para a usinagem propriamente dita. Todas as peças usinadas por CNC começam como um modelo 3D. O modelo 3D é projetado por especialistas em design, utilizando software CAD (Desenho Auxiliado por Computador). Os recursos necessários para criar um modelo 3D para ser fabricado representam uma parcela significativa dos custos de preparação. Os custos de preparação também incluem a otimização do projeto e os preparativos CAM (Manufatura Auxiliada por Computador) para os modelos a serem fabricados, utilizando o software CAM apropriado.
2. Materiais
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 de seu valor e raridade. Engenheiros de compras experientes terão um conhecimento detalhado dos materiais de processamento comuns, como alumínio, cobre, titânio, aço inoxidável, magnésio, zinco, ABS, acrílico, POM, FRP, nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU e 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.
Usinabilidade dos materiais . Além do custo da matéria-prima, a dificuldade de processamento é outro fator determinante importante. O custo da usinagem CNC de uma peça é proporcional ao tempo necessário para usiná-la. Materiais de difícil usinagem também consomem mais recursos, como mais configurações, dispositivos de fixação, fluidos de corte, eletricidade e ferramentas de corte. Materiais metálicos tendem a ser mais difíceis de usinar do que materiais plásticos, mas isso também varia de acordo com a qualidade do material. Por exemplo, ABS, PC, PMMA e AL6061 são materiais muito populares para usinagem CNC, pois são fáceis de cortar, enquanto a usinabilidade de PEEK, magnésio, Teflon, aço inoxidável e titânio é um pouco menor.
Complexidade do projeto e da geometria. O projeto e a geometria da peça afetam significativamente o custo da usinagem CNC. Obviamente, o custo da usinagem será muito maior para peças mais complexas, com cantos internos vivos, paredes finas, cavidades profundas, furos e inscrições não padronizados, etc. Peças altamente complexas podem exigir máquinas CNC mais avançadas, mais tempo de usinagem, múltiplas alterações na superfície de usinagem e configurações, mais inspeções de qualidade (tolerâncias, acabamento superficial, etc.), configurações, dispositivos de fixação 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 através da produção em larga escala, o que resulta da eliminação do custo de configurações repetidas. Para a mesma peça, o projeto CAD, o CAM e a configuração da máquina são realizados de uma só vez. Se a peça for usada apenas para produzir um protótipo, todos os custos de configuração são alocados a ela. Se as mesmas operações e configurações forem utilizadas para um grande volume das mesmas peças, o custo de configuração pode ser distribuído entre todas as peças, maximizando a economia. De acordo com estatísticas incompletas, se o preço de uma peça for de US$ 10, o custo de fabricação de 1000 peças pode ser de US$ 1. Sim, a diferença de preço é realmente grande.
Tolerância da peça. Tolerâncias rigorosas podem atender melhor aos requisitos do projeto, mas o custo da usinagem CNC é proporcionalmente maior. As peças não precisam de tolerâncias muito precisas, a menos que seja necessário. Normalmente, basta manter tolerâncias rigorosas na interface da peça com outras peças. Deve-se atentar para a dificuldade de se obter tolerâncias rigorosas dentro de um furo ou cavidade em uma peça. Na DDPrototype, geralmente seguimos as normas DIN-2768-1 - grau fino para peças metálicas usinadas em CNC e DIN-2768-1 - grau médio para peças plásticas usinadas em CNC.
Custo da mão de obra. Muitos fatores determinam os custos da mão de obra, como região, setor, nível de qualificação dos trabalhadores, entre outros. Em uma oficina de usinagem CNC, é comum a necessidade de usinagem de peças com formas geométricas complexas. Para garantir a qualidade e a precisão dimensional das peças, é fundamental contratar operadores de máquinas CNC experientes e qualificados. Consequentemente, o custo da mão de obra será maior.
Tratamento de superfície. Se a sua peça exigir tratamento ou acabamento de superfície adicional, o custo da peça será maior em comparação com a peça sem qualquer tratamento ou acabamento de superfície, pois serão necessárias tecnologias e materiais específicos para obtê-lo. Geralmente, o tratamento de superfície da peça inclui revestimento, anodização, tratamento térmico, polimento, pulverização, galvanoplastia, passivação, serigrafia e assim por diante.
Design. Características complexas, como furos de tamanho não padronizado, inscrições e paredes finas, aumentam o custo da usinagem CNC. Essas características exigem mais tempo de programação, ferramentas especializadas e múltiplas configurações para usinar a peça, e o aumento no tempo de execução eleva o custo da usinagem CNC. Podemos simplificar o design eliminando funções desnecessárias.
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
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.
