Akár kis volumenű prototípusok gyártását tervezi, akár nagyüzemi gyártásra készül, amikor választ CNC megmunkálási szolgáltatások, a költségeket csökkenteni szeretné a profit növelése érdekében. Az AN-Prototype egy CNC-megmunkálásra szakosodott cég, amely szoros együttműködést tart fenn a világ 500 legjobb vállalatával. Több mint tíz éves CNC megmunkálási tapasztalatunk során összefoglaltunk néhány tippet a CNC megmunkálás költségeinek megtakarítására, hogy költséghatékony megoldást kínálhassunk az ügyfeleknek.
Megmunkálási idő: Minél összetettebb az alkatrész, annál tovább tart a feldolgozás, és annál magasabb lesz az ár. A CNC megmunkálási idő fő szempont az alkatrész gyártási költségének kiszámításakor.
Beállítási költségek: Ezek a költségek általában magukban foglalják az alkatrész gyártásra való előkészítésének költségeit, mint például a munkaterv elkészítése, a CNC programozás, a gép újbóli üzembe helyezése stb. Ha kis tételekben gyártott alkatrészekről van szó, ezek a költségek nagyok, és a fő költség megoldás a költségek csökkentésére az alkatrészek számának növelése, hogy a gyártás előtt kiegyenlítsék az „egyszeri” beállítási költségeket.
Nyersanyagok: Az anyag CNC megmunkálásának nehézsége, valamint maguknak az alapanyagoknak a költsége nagyban befolyásolja magának az alkatrésznek a gyártási költségét.
Most, hogy ismerjük a CNC megmunkálás költségeit befolyásoló fő tényezőket, beszéljünk részletesen a költségek csökkentéséről!
10 tipp a CNC-vel megmunkált alkatrészek költségének csökkentésére
Válassza ki a megfelelő CNC megmunkáló központot
Az alkalmazott CNC gép típusa fontos szerepet játszik a megmunkálási folyamat költségeiben. A 3 tengelyes CNC maróval vagy esztergagéppel megmunkált alkatrészek gazdaságosabbak, mint a 4 vagy 5 tengelyes CNC maróval megmunkált alkatrészek. Egy 3 tengelyes CNC megmunkálású alkatrész általában a 4 vagy 5 tengelyes gép költségének egyharmadába kerül.
A felhasznált anyagok nagymértékben befolyásolhatják a CNC megmunkálású alkatrészek költségeit. Olyan anyagokat kell választania, amelyek megfizethetőek és megfelelnek a termék teljesítményigényének. Például, ha vonalzót szeretne készíteni, nem kell titánötvözetet választania, ami túl drága. Ezenkívül minél nehezebb a CNC-feldolgozási anyagok, annál hosszabb a feldolgozási idő, és annál magasabb a megfelelő költség. A különböző anyagok különböző megmunkálhatósággal rendelkeznek. A puhább anyagok könnyebben vághatók, ami csökkenti a feldolgozási időt és ezáltal a költségeket. Például az AN-Prototype egy olyan cég, amely nagyon jó a CNC alumínium alkatrészek gyártásában. Az alumínium nagyon népszerű anyag, és az eloxált alumínium alkatrészek mind a funkcionalitás, mind a megjelenés követelményeit kielégítik.
CNC megmunkálási fémek összehasonlítása
Név | Leírás | Gyártási folyamat | Ár |
Jó megmunkálhatóság + Magas szilárdság/tömeg arány | Lemezgyártás CNC megmunkálás 3D nyomtatás | ✮ | |
Jó megmunkálhatóság + nagy szakítószilárdság + korrózióálló | CNC megmunkálás 3D nyomtatás | ✮✮✮✮ | |
Acél | Jó megmunkálhatóság + Nagy szakítószilárdság + Jó alakíthatóság és hegeszthetőség | CNC megmunkálás 3D nyomtatás | ✮✮✮ |
Sárgaréz | Jó megmunkálhatóság + Kiváló elektromos vezetőképesség + Alacsony súrlódás + Arany megjelenés | Lemezgyártás CNC megmunkálás | ✮✮ |
Réz | jó megmunkálhatóság + Kiváló elektromos vezetőképesség + Alacsony súrlódás + Arany megjelenés | Lemezgyártás CNC megmunkálás | ✮✮ |
Titán | Kiváló szilárdság/tömeg arány + korrózióálló | CNC megmunkálás 3D nyomtatás | ✮✮✮✮✮ |
CNC megmunkálási műanyag összehasonlítása
Név | Leírás | Gyártási folyamat | Ár |
POM | Nagy merevség, jó nedvességállóság, nagy kopásállóság és alacsony súrlódás, könnyen megmunkálható | Fröccsöntés CNC megmunkálás | ✮✮ |
ABS | Közös hőre lágyuló műanyag, kopásállóság, nagy stabilitás, könnyen megmunkálható | Fröccsöntés CNC megmunkálás | ✮✮ |
Nejlon | Magas vegyszer- és hőállóság, magas kopás- és kopásállóság | Fröccsöntés CNC megmunkálás 3D nyomtatás | ✮✮ |
Kiváló hőre lágyuló, nagyon nagy szilárdságú, hő- és vegyszerálló | Fröccsöntés CNC megmunkálás | ✮✮✮ | |
Vegyi és hőállóság, alacsony súrlódás | CNC megmunkálás | ✮✮ | |
PVC | Nagyon vegyszerálló és időjárásálló, kopásálló és jó szívósság. | CNC megmunkálás | ✮✮ |
Üveghelyettesítőként gyakran használt átlátszó merev műanyag | Fröccsöntés CNC megmunkálás | ✮ | |
PEI | Nagy szilárdság, nagy merevség, vegyszerállóság és kiváló termikus tulajdonságok | Fröccsöntés CNC megmunkálás | ✮✮ |
Tömeges rendelés
Ha a tervrajzokat semmilyen módon nem módosítják, és csak a gyártási mennyiséget növelik, a CNC megmunkálási folyamat költsége jelentősen csökken. Tegyük fel, hogy 1 alkatrészt 10 USD áron kell legyártani. Ha a gyártási mennyiség 10 alkatrész, az alkatrészenkénti költség körülbelül 3.10 dollárra csökken. Hasonlóképpen, 100 alkatrész egységköltsége 2.20 dollár alá csökken. Összességében a rendelés egy egységről 100 darabra növelése több mint 60%-kal csökkentheti az egységenkénti alkatrészek költségét.
Megfelelő felületi érdesség
A részfelületi érdesség a CNC-vel megmunkált felület egyenetlenségére utal, kis távolságokkal és apró csúcsokkal és völgyekkel. A két hullámhegy, illetve a két hullámvölgy közötti távolság nagyon kicsi, ami a mikrogeometriai alakhibához tartozik. Minél kisebb a felületi érdesség, annál simább a felület. A felületi érdesség szorosan összefügg a mechanikai alkatrészek illeszkedési tulajdonságaival, kopásállóságával, fáradási szilárdságával, érintkezési merevségével, vibrációjával és zajával, és jelentős hatással van a mechanikai termékek élettartamára és megbízhatóságára. Minél magasabb a termék felületi minősége, annál több feldolgozási lépésre van szükség, és annál hosszabb a feldolgozási idő, ami magasabb költségeket eredményez. Ha az érdesség értéke 1.6 μm, a feldolgozási nyomok szabad szemmel már nem láthatók. 1.6μm már a legtöbb alkatrész igényeit is kielégíti. Ha magasabb, akkor köszörűt használnak a köszörüléshez, ami jelentősen megnöveli az alkatrészek gyártási költségeit. Ha a termék nem igényel magas felületi minőséget, akkor kerülni kell a túl alacsony Ra értékkel történő tervezést.
Kerülje a többszörös befejezést
Az olyan felületkezelési eljárásoknak, mint a szórófestés, oxidáció, galvanizálás, homokfúvás, huzalhúzás, hőkezelés és egyéb felületkezelési eljárások minden bizonnyal a következő funkciói vannak: a prototípusok színgazdaggá tétele, a prototípusok keménységének növelése, valamint a prototípusok korrózióállóságának fokozása. A prototípusok felületkezelése azonban költséget is jelent, ezért a felületkezelést az alkatrészek igényei szerint kell elvégezni. Egyes belső részeknél felületkezelés általában nem szükséges.
Csak akkor adja meg a tűréshatárokat, ha szükséges
Nem minden prototípus alkatrész részlete igényel szűk tűrést, és a szükségtelen tűrések növelhetik az alkatrész összköltségét. A szűk tűrésekre általában csak akkor van szükség, ha az alkatrész részei más alkatrészekkel érintkeznek, vagy más kritikus funkciójuk van. A kevésbé fontos részek feldolgozhatók ISO2768F (fém) ill ISO2768M (műanyag) nemzetközi szabványok, amelyek jelentősen csökkenthetik a CNC feldolgozás költségeit.
Kerülje a túl vékony falakat
Egyrészt, ha az alkatrész fala túl vékony, akkor nehéz ellenőrizni a tűrést. Másrészt a vékony fal könnyen deformálható, ami egy sor hátránnyal jár: kiselejtezett alkatrészek, anyag- és feldolgozási időveszteség, megnövekedett költségek stb. -Ennél a minimumnál vékonyabb falak építésére alkalmas.
Éles sarkok helyett belső sugarakat adjon hozzá
Gyakori tervezési hiba, hogy éles sarkokat hagyunk az általunk tervezett 3D modellek belső szélein. Mivel a jelenleg piacon lévő összes hengeres CNC megmunkáló marógépen nagyon nehéz megmunkálni az éles belső sarkokat. Ez azt eredményezi, hogy a marószerszámnak többször kell megkerülnie a sarkot alacsonyabb sebességgel, ami viszont növeli a szerszámgép munkaidejét és a végső költséget. A CNC megmunkálás hiányosságainak pótlására néha még szikragépet is kell használni, ami kétségtelenül nagymértékben megnöveli a költségeket.
Ez a költség néhány egyszerű tanáccsal csökkenthető:
Ügyeljen arra, hogy a filé sugara a belső zsebek mélységének 1/3-a legyen (minél nagyobb a sugár, annál jobb).
Ideális, ha a belső sarok sugara valamivel nagyobb, mint a CNC marási sugár. Az ilyen kialakítás csökkenti a terhelést és gyorsabb marást tesz lehetővé, ami rövidebb megmunkálási időt és alacsonyabb gyártási költségeket eredményez.
Például, ha a belső táskánk mélysége 12 mm, akkor a sarkok sugarát legalább 5 mm-re szeretnénk beállítani. Ezen méretek kiválasztása 8 mm átmérőjű marást (4 mm sugarú) és gyorsabb marást tesz lehetővé.
Minimalizálja a belső üregeket
A mély belső üregekkel rendelkező alkatrészek tervezése (gyakran mélyüregeknek is nevezik) befolyásolja a költségeket a feldolgozási idő és az anyagmennyiség tekintetében. A mély üregek létrehozása nemcsak órákig tartó megmunkálást igényel az üreg kialakításához elegendő anyag eltávolításához, hanem a forgács eltávolítása is nehézkes. Az üregek létrehozásához szükséges hosszú, vékony vágószerszámok is könnyen eltörhetnek. A legjobb gyakorlat az, ha a maximális alkatrészhosszt az alkatrészmélység négyszeresére kell hagyni.
Korlátozza a szálak mélységét
Korlátozza a szál hosszát. A rozsdamentes acél és alumínium alkatrészek CNC megmunkálásának költségeit nagyban befolyásolja a menethossz is. Ráadásul a megmunkált alkatrészek mély menetei nemcsak az alkatrész árát növelik, hanem a minőségét is befolyásolják.
Tegyük fel, hogy a menethossz és a furatátmérő aránya nagyobb, mint 1.5. Ez gyenge kapcsolatot eredményez a furat és a menet között, és hamarosan a menet meghibásodik és megbízhatatlanná válik. A gyártás során a CNC gépalkatrészek árának csökkentése érdekében megfelelő hosszúságú meneteket kell tervezni. Az alkatrész megtervezésekor ügyeljen arra, hogy a menetek mérete a lyuk átmérőjének háromszorosa legyen. A pontos menethosszak kiválasztása és a menethosszak korlátozása csökkentheti a CNC megmunkálási folyamat és projekt árát.
Következtetés
Európában a CNC megmunkálás átlagos költsége óránként 35-120 dollár. A 3 tengelyes CNC megmunkálás és az 5 tengelyes CNC megmunkálás költsége Kínában 10-30 USD óránként. Projektjének kiszervezése egy kínai CNC megmunkálási szolgáltatóhoz nagyszerű módja a költségek minimalizálásának. A probléma kulcsa az, hogy hogyan válasszunk megfelelő CNC megmunkáló céget.
Az AN-Prototype több mint tíz éves tapasztalattal rendelkezik a CNC gyors megmunkálásban. Költséghatékony CNC megmunkálási megoldásai elnyerték az ügyfelek bizalmát, a Google\Thor Las\ABB\ SONY és más cégek pedig hosszú távú és stabil együttműködést folytattak. A rajzok kézhezvétele után az AN-Prototype összehívja a mérnököket, hogy az Ön igényei szerint megbeszéljék, kiválasztják az Önnek legmegfelelőbb anyagokat, feldolgozási módszereket és felületkezeléseket, elkészítik a legjobb tervet, majd az engedély megszerzése után folytatják a feldolgozást.