Theo tôi trên: 
Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí gia công CNC
Mặc dù in 3D đã trở thành một chủ đề nóng trên các phương tiện truyền thông chính thống, nhưng những kỳ vọng về nó không quá cao trong những năm gần đây, đặc biệt là khi chế tạo các bộ phận kim loại. Cho đến nay, gia công CNC vẫn là một trong những quy trình sản xuất tiết kiệm chi phí nhất trong sản xuất theo yêu cầu. Khi tìm kiếm các bộ phận gia công CNC tùy chỉnh, giá từ các nhà sản xuất khác nhau có thể rất khác nhau, thậm chí đôi khi chênh lệch gấp đôi. Hầu hết mọi người cảm thấy bối rối, những yếu tố nào ảnh hưởng đến giá của các bộ phận gia công CNC? Trên thực tế, trong gia công CNC, không có chi phí cố định nào có thể áp dụng chung cho các dự án CNC khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu một số yếu tố chính ảnh hưởng đến chi phí gia công CNC và cung cấp cho bạn một số lời khuyên về cách giảm chi phí gia công CNC để đáp ứng ngân sách dự án của bạn.
Các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chi phí của các bộ phận gia công CNC là thời gian xử lý, thiết bị, vật liệu, thiết kế, khối lượng sản xuất, dung sai và xử lý bề mặt, v.v.
1. Máy CNC và cấu hình của nó
Máy CNC. Máy CNC là một khoản đầu tư lớn trước khi bắt đầu một dự án gia công. Ví dụ, máy Haas (HAAS) rất phổ biến ở Hoa Kỳ, và giá của một máy phay CNC cơ bản bắt đầu từ 30,000 đô la. Những khoản đầu tư đắt đỏ này phải được phân bổ vào chi phí của mỗi chi tiết được sản xuất. Chi phí vận hành, bảo trì và các chi phí liên quan khác cũng không phải là nhỏ. Gia công CNC sử dụng các công cụ máy CNC đắt tiền, và chi phí của các chi tiết được sản xuất bằng phương pháp này sẽ cao hơn tương ứng.
Các hoạt động để gia công các bộ phận tùy chỉnh bao gồm khoan, doa, tiện và phay, hầu hết các hoạt động được thực hiện trên máy phay CNC hoặc máy tiện CNC. Tại DDPROTOTYPE- một nhà sản xuất nguyên mẫu ở Trung Quốc, chi phí gia công cho một máy phay CNC 3 trục (không bao gồm tiền lương của người vận hành) là 13 USD/giờ, sau khi cộng thêm tiền lương của người vận hành sẽ vào khoảng 24 USD/giờ. Giá tiện CNC là 11 đô la một giờ, trong khi chi phí gia công cho gia công CNC 5 trục là 40 đô la đến 80 đô la một giờ trở lên.
Dụng cụ cắt. Vật liệu, lớp phủ và hình dạng của dụng cụ cắt cũng ảnh hưởng đến tổng chi phí của máy CNC. Ví dụ, chi phí của dụng cụ cắt có đầu bằng cacbua sẽ gấp đôi so với dụng cụ cắt bằng thép, nó sẽ cứng hơn, chịu nhiệt tốt hơn và có thể hoạt động ở tốc độ cực cao. Khi cắt hợp kim titan, bạn phải sử dụng dụng cụ cắt hợp kim đặc biệt.
Gia công phay CNC đắt hơn. So với gia công tiện CNC, máy phay CNC có các bộ phận chuyển động phức tạp hơn; khó thiết lập, vận hành và bảo trì hơn; và có thể thực hiện các thao tác phức tạp hơn, do đó chi phí sẽ cao hơn.
Chi phí thiết lập . Chi phí thiết lập bao gồm các chi phí phát sinh trong quá trình chuẩn bị cho việc gia công thực tế. Tất cả các chi tiết gia công CNC đều bắt đầu từ mô hình 3D. Mô hình 3D được thiết kế bởi các chuyên gia thiết kế, sử dụng phần mềm CAD (Thiết kế hỗ trợ máy tính). Các nguồn lực cần thiết để tạo ra mô hình 3D để sản xuất chiếm một phần đáng kể trong chi phí thiết lập. Chi phí thiết lập cũng bao gồm tối ưu hóa thiết kế và chuẩn bị CAM (Sản xuất hỗ trợ máy tính) cho các mô hình sẽ được sản xuất, sử dụng phần mềm CAM phù hợp.
2. Nguyên vật liệu
Vật liệu được sử dụng để sản xuất các bộ phận là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chi phí, liên quan đến chi phí nguyên liệu thô và khả năng gia công của nguyên liệu thô.
Chi phí nguyên vật liệu. Giá nguyên vật liệu thay đổi tùy thuộc vào giá trị và độ hiếm của chúng. Các kỹ sư mua hàng giàu kinh nghiệm sẽ có hiểu biết chi tiết về các vật liệu gia công thông dụng, chẳng hạn như nhôm, đồng, titan, thép không gỉ, magie, kẽm, ABS, Acrylic, POM, FRP, Nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, PTFE.
Kim loại | |
nhôm 6061 | $25 |
nhôm 7075 | $80 |
304 thép không gỉ | $90 |
nhựa | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
Nylon 6 | $30 |
Lấy ví dụ về kích thước 6 “x 6” x 1 “, chi phí của các vật liệu khác nhau.
Khả năng gia công của vật liệu . Bên cạnh chi phí nguyên vật liệu, độ khó gia công là một yếu tố quan trọng khác. Chi phí gia công CNC một chi tiết tỷ lệ thuận với thời gian gia công. Các vật liệu khó gia công cũng tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn, chẳng hạn như nhiều thiết lập, đồ gá, dung dịch làm mát, điện năng và dụng cụ cắt. Vật liệu kim loại có xu hướng khó gia công hơn vật liệu nhựa, nhưng điều này còn tùy thuộc vào từng loại vật liệu. Ví dụ như ABS, PC, PMMA và AL6061 là những vật liệu CNC rất phổ biến vì dễ cắt, trong khi khả năng gia công của PEEK, magie, Teflon, thép không gỉ và titan lại kém hơn một chút.
Thiết kế và độ phức tạp hình học. Thiết kế và hình học của chi tiết ảnh hưởng đáng kể đến chi phí gia công CNC. Rõ ràng, chi phí gia công sẽ cao hơn nhiều đối với các chi tiết phức tạp hơn, có góc trong sắc nhọn, thành mỏng, hốc sâu, lỗ và chữ khắc không tiêu chuẩn, v.v. Các chi tiết có độ phức tạp cao có thể yêu cầu máy CNC tiên tiến hơn, thời gian gia công lâu hơn, nhiều lần thay đổi bề mặt gia công và thiết lập, nhiều khâu kiểm tra chất lượng hơn (dung sai, độ nhẵn bề mặt, v.v.), thiết lập, đồ gá tùy chỉnh, v.v., và tất cả những điều này sẽ ảnh hưởng đến chi phí của chi tiết.
Ngoài ra, sản xuất các bộ phận lớn đắt hơn vì nó đòi hỏi nhiều nguyên liệu thô, tài nguyên và thời gian gia công hơn.
Số lượng. Chi phí của một linh kiện có thể được giảm thiểu hiệu quả thông qua sản xuất hàng loạt, nhờ loại bỏ chi phí thiết lập lặp đi lặp lại. Đối với cùng một linh kiện, thiết kế CAD, CAM và thiết lập máy móc đều được thực hiện cùng một lúc. Nếu chỉ được sử dụng để làm một nguyên mẫu, tất cả chi phí thiết lập đều được phân bổ cho linh kiện đó. Nếu các thao tác và thiết lập tương tự được sử dụng cho số lượng lớn các linh kiện giống nhau, chi phí thiết lập có thể được phân bổ cho tất cả các linh kiện, tối đa hóa việc tiết kiệm chi phí. Theo thống kê chưa đầy đủ, nếu giá của một linh kiện là 10 đô la, thì giá thành sản xuất 1000 chiếc có thể chỉ là 1 đô la. Đúng vậy, sự chênh lệch giá lớn đến vậy.
Dung sai của chi tiết. Dung sai nghiêm ngặt hơn có thể đáp ứng tốt hơn yêu cầu thiết kế, nhưng chi phí gia công CNC cũng cao hơn tương ứng. Chi tiết không cần phải có dung sai quá chính xác trừ khi cần thiết. Thông thường, chỉ cần giữ dung sai chặt chẽ ở vị trí tiếp xúc giữa các chi tiết với nhau. Cần lưu ý rằng rất khó đạt được dung sai chặt chẽ bên trong lỗ hoặc khoang của chi tiết. Tại DDPrototype, chúng tôi thường tuân theo tiêu chuẩn DIN-2768-1-fine grade cho các chi tiết kim loại gia công CNC và DIN-2768-1-medium grade cho các chi tiết nhựa gia công CNC.
Chi phí nhân công. Có nhiều yếu tố quyết định chi phí nhân công, chẳng hạn như khu vực, ngành nghề, trình độ chuyên môn của công nhân lành nghề, v.v. Đối với xưởng gia công CNC, hầu hết thời gian sẽ có nhiều chi tiết với hình dạng hình học phức tạp cần gia công CNC, và để đảm bảo chất lượng và độ chính xác kích thước của chi tiết, chúng ta sẽ lựa chọn thuê một số thợ máy lành nghề và giàu kinh nghiệm để vận hành máy CNC. Đồng thời, chi phí nhân công cũng sẽ cao hơn tương ứng.
Xử lý bề mặt. Nếu chi tiết của bạn yêu cầu xử lý hoặc hoàn thiện bề mặt bổ sung, chi phí của chi tiết sẽ cao hơn so với chi tiết không qua xử lý hoặc hoàn thiện bề mặt, vì điều này đòi hỏi các công nghệ và vật liệu đặc thù. Thông thường, xử lý bề mặt của chi tiết bao gồm phủ, anod hóa, xử lý nhiệt, đánh bóng, phun, mạ điện, thụ động hóa, in lụa, v.v.
Thiết kế. Các chi tiết phức tạp như kích thước lỗ không tiêu chuẩn, chữ khắc và thành mỏng sẽ làm tăng chi phí gia công CNC. Các chi tiết phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian lập trình, dụng cụ chuyên dụng và nhiều thiết lập để gia công, và thời gian vận hành tăng lên sẽ làm tăng chi phí gia công CNC. Chúng ta có thể đơn giản hóa thiết kế bằng cách loại bỏ các chức năng không cần thiết.
Nếu bản vẽ CAD của bạn chính xác, chi tiết và đầy đủ? Bạn có thể cần một kỹ sư hoặc thợ máy có kinh nghiệm giúp bạn thiết kế để đảm bảo thiết kế của bạn được gia công như dự kiến. Giai đoạn tư vấn thiết kế này có thể thêm một số chi phí ban đầu cho dự án, nhưng nó có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí không cần thiết về lâu dài, chẳng hạn như tổn thất do lỗi thiết kế, tổn thất do sai sót trong cài đặt dung sai, v.v.
Mẹo giảm chi phí gia công CNC - làm thế nào để giảm chi phí gia công CNC?
Sau khi chúng tôi hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí gia công CNC, và để giảm và giảm thiểu chi phí gia công CNC, chúng ta nên xem xét các khía cạnh sau.
1.Thiết kế và Hình học phức.
– Tránh các cấu trúc hốc sâu
– Bo tròn góc trong
– Đảm bảo bán kính góc trong ít nhất bằng 1/3 chiều sâu hốc
–Giảm cấu trúc thành mỏng (độ dày thành của các bộ phận kim loại tốt hơn 0.8 mm và nhựa có thể là 1.5 mm)
–Giới hạn chiều dài chiều sâu (chiều sâu tối đa của ren được đặt bằng ba lần đường kính lỗ)
–Tránh các tính năng nhỏ với tỷ lệ khung hình cao
–Tối ưu hóa cho các lỗ ren
KHAI THÁC. Lòng khoan dung
–Giảm việc sử dụng dung sai chặt chẽ
–Dung sai tiêu chuẩn sử dụng
–Loại bỏ tất cả các dung sai không cần thiết khỏi thiết kế của bạn
3. Dụng cụ cắt
–Sử dụng mũi khoan tiêu chuẩn
4. Xử lý và hoàn thiện bề mặt
–Tránh nhiều lần xử lý bề mặt
–Chọn Gia Công Hoàn Thiện
5.
–Chọn một địa điểm kinh tế hơn, chẳng hạn như Quảng Đông, Trung Quốc
–Một cửa hàng gia công CNC với thợ máy lành nghề sẽ tốt hơn
Có nhiều yếu tố quyết định giá của các bộ phận gia công CNC, nhưng làm việc với nhà cung cấp dịch vụ gia công CNC có kinh nghiệm và tay nghề cao có thể giúp bạn giải quyết nhiều vấn đề gia công và cung cấp cho bạn các bộ phận chất lượng cao. Tại DDPTOTOYPE, chúng tôi đã tận tâm với các dịch vụ gia công CNC trong hơn mười năm và sẽ cung cấp cho bạn nhiều đề xuất hơn để tối ưu hóa các thiết kế. Chúng tôi rất mong nhận được phản hồi từ bạn.
