Los 10 mejores consejos para Reducción del coste de las piezas mecanizadas por CNC
Cuando se desea crear un prototipo o fabricar en serie productos de uso final, el mecanizado CNC es una buena forma de conseguirlo. Pero el coste del mecanizado suele ser la principal razón por la que la gente se detiene. Hay varias cosas que afectarán al coste de las piezas mecanizadas CNC, como los materiales, el diseño, los acabados, la cantidad y el tiempo de entrega. Por suerte, un experto con amplia experiencia en mecanizado CNC puede ayudarle a reducir el coste de corte y el precio final del producto.
En este artículo se resumen los 10 consejos más importantes de nuestros ingenieros. Siguiendo estos consejos de eficacia probada, podrá obtener las piezas optimizadas para minimizar los costes y seguir cumpliendo los requisitos de su diseño.
¿Qué afectará al coste de sus piezas mecanizadas por CNC?
Antes de analizar cómo reducir los costes, DEK esboza brevemente 6 factores que afectarán a los precios de las piezas CNC
Tiempo de mecanizado
Cuanto más se tarde en mecanizar una pieza, más cara será. El tiempo de mecanizado suele ser el principal factor de coste en las piezas mecanizadas con CNC.
Material
Los precios de las distintas materias primas suelen ser diferentes. Incluso si algunos materiales con un rendimiento similar, pero no se utilizan comúnmente, los precios serán mucho más caros.
Tolerancia
Los requisitos de tolerancia más estrictos dificultarán el mecanizado y aumentarán la tasa de desechos, lo que también se traducirá en precios más elevados.
Cantidad
Se necesita el mismo tiempo de programación CNC para producir 1 y 1000 piezas, por lo que si se requiere más cantidad, el coste total se repartirá equitativamente, lo que permite reducir el coste de un solo producto.
Acabado de superficies
Si se solicitan acabados superficiales como revestimiento, alisado, anodizado, oxidación negra, se añadirán varios pasos de procesamiento y muchos costes.
Plazos de entrega
El corto plazo de entrega significa que el proveedor necesita coordinar a más trabajadores para tramitar primero su pedido y tiene que retrasar la tramitación de otros pedidos. Este es también un pequeño factor del coste adicional, que el sector denomina cargo por tramitación acelerada.
Estos 10 consejos de diseño de eficacia probada le ayudarán a ahorrar costes
Ahora que ya tiene claro de dónde viene el coste del mecanizado CNC, veamos cómo minimizarlo.
Consejo 1. Elija los materiales más adecuados
Cuando se diseña una pieza mecanizada, elegir el material adecuado es el método más importante para ahorrar costes. Lo mejor no es el material más caro. Hay que encontrar el material más adecuado según la finalidad y la función de las piezas.
Hay muchos materiales con casi el mismo rendimiento, pero el precio es una gran diferencia, se puede comprobar si estos materiales alternativos pueden satisfacer el uso funcional. Por ejemplo, en el uso común perno expulsor del moldeEl uso de material SKD61 en lugar de SKH51 puede ahorrar costes 50%-70%.
Para que te hagas una idea general del abanico de costes que puede requerir la selección de materiales, he realizado una búsqueda rápida de los precios de distintos materiales para encontrar placas de 6″x 6″ x 1″. Mientras que los plásticos ordinarios como el ABS te costarán alrededor de $15, el peek del mismo tamaño, conocido por su robustez y estabilidad dimensional, cuesta tanto como $225. ¡Del mismo modo, para los metales, una placa de aluminio 6061 cuesta alrededor de $24, una placa de acero inoxidable 304 cuesta $139, y una placa de acero inoxidable 316 rectificada con precisión cuesta tanto como $285 cada una!
Por otro lado, los materiales más blandos, como el aluminio 6061, se cortan más fácilmente, lo que significa menos tiempo de mecanizado. Los materiales más duros requieren herramientas de mecanizado más caras, y es más probable que se rompan y desgasten las herramientas. En resumen, un material más duro requerirá un mayor tiempo de mecanizado y la tasa de desgaste de las herramientas aumentará el coste de las piezas mecanizadas.
Consejo 2. En la medida de lo posible, no utilice esquinas interiores de 90°.
Las esquinas internas afiladas o de 90 grados requerirán más procesos y tiempo de mecanizado, y aumentarán extra el coste. Sin embargo, la mayoría de las partes del ángulo interno no necesitan 90 grados, con esquinas redondeadas que no afectan el uso de funciones.
Si ajusta su diseño para incluir esquinas redondeadas, la máquina puede funcionar continuamente para crear su pieza. Las herramientas de mecanizado CNC, como las fresas y las fresas de mango, dejan automáticamente las esquinas internas redondeadas. Un radio pequeño o estrecho en las esquinas internas necesita más pasadas y herramientas pequeñas especiales, lo que aumentará el tiempo de mecanizado y requerirá cambiar las herramientas. En comparación, un radio mayor en las esquinas significa que herramientas más grandes pueden cortarlas con eficacia.
Para un diseño óptimo, asegúrese de que el radio de sus esquinas internas tiene una relación L:D (longitud/diámetro) de 3:1 o menos. Además, mantener que todas las esquinas internas tengan los mismos radios puede reducir el tiempo de mecanizado.
Consejo 3. Minimizar las cavidades internas (bolsas profundas)
El diseño de piezas de metal o plástico con cavidades internas profundas (cajeras profundas) suele requerir mucho tiempo y es difícil de mecanizar. Para crear las cavidades es necesario eliminar mucho material, lo que puede dar lugar a material desperdiciado, y dificultad para eliminar virutas, o puede requerir un proceso especial como la electroerosión por corte de hilo o la electroerosión por penetración para alcanzar la profundidad. Esto le costará más dinero.
Trate de limitar la profundidad de los bolsillos en su diseño a 4 veces la longitud, el diseño ideal es la profundidad de hasta 2 a 3 veces su diámetro.
Consejo 4. Evite el diseño de paredes delgadas
Las piezas mecanizadas con paredes demasiado finas tardarán más en mecanizarse porque son muy frágiles. Y como a menudo vibran o se deforman, es difícil mantener tolerancias precisas. El procesamiento lento, la tecnología de procesamiento especial y la alta tasa de desechos encarecen estas piezas de paredes finas.
Las piezas de pared gruesa son más estables y cuestan menos de mecanizar, para mantener el precio de mecanizado bajo, por favor evite el diseño de pared delgada, la pared de las piezas de metal debe ser más gruesa de 0,8 mm y la pared de las piezas de plástico debe ser más gruesa de 1,5 mm.
Consejo 5. Utilice tamaños estándar de orificios para grifos
Cuando se diseña una pieza mecanizada con agujeros roscados, la profundidad del agujero y el tamaño del macho afectarán al precio total. Normalmente, aumentar la longitud de la rosca en una sujeción no hace que la pieza sea más resistente, por lo que no es necesario roscar un orificio más de 3 veces su diámetro y mantenerlo más corto si es posible. Si la longitud de rosca es 3 veces superior al diámetro aumentará el riesgo de rotura y llevará más tiempo de mecanizado. Las roscas muy pequeñas requerirán un roscado manual, lo que también encarecerá el precio.
Por lo tanto, el uso de tamaños de grifo estándar puede reducir el riesgo y reducir el coste. Por ejemplo, el tamaño 4-40 del grifo es más común y rentable que el tamaño 3-38. Además, el diseño de los agujeros roscados más grande que 2-56″ si es posible. Así ahorrará dinero.
Consejo 6. Evite las piezas de diseño complejo
Para mecanizar piezas de gran tamaño, microdimensiones o diseños complejos se necesitan herramientas especiales, máquinas CNC multieje o plantillas personalizadas, todo lo cual incrementa el coste total.
En algunos casos, las piezas complejas como las que necesitan operaciones en múltiples caras, se puede tratar de dividir la pieza en 2 o más partes separadas, y luego soldadas o atornilladas entre sí después del mecanizado, es probable encontrar una reducción de costes.
Consejo 7. Evite los acabados superficiales como el revestimiento TiN, el revestimiento DLC, etc.
El acabado superficial de las piezas mecanizadas mediante CNC es un procesamiento adicional para conseguir una característica o propiedad superficial deseada con fines estéticos, de resistencia a la corrosión o al desgaste, entre otros. Pero estos acabados de tratamiento térmico, granallado, revestimiento especializado, anodizado, etc. aumentan el coste total. Por ello, deben evaluarse cuidadosamente en función de su finalidad.
Si desea reducir el coste total, es una buena opción elegir el acabado estándar como mecanizado, el acabado como mecanizado es una opción rápida y asequible que se utiliza a menudo para aplicaciones que no son de exposición, como los soportes de montaje. El acabado superficial es comparable a 125 RA µin (3,2 RA µm).
Consejo 8. Evitar el uso excesivo de tolerancias estrechas
DEK dispone de equipos de procesamiento de ultraprecisión y experiencia en producción, que pueden alcanzar una tolerancia tan ajustada como ±0,001 mm. Sin embargo, seguimos sugiriendo que las tolerancias estrechas no se utilicen excesivamente para piezas de uso no especial. Cuanto más ajustada sea la tolerancia, más proceso y tiempo necesitará la fábrica, lo que significa que el precio será mucho más elevado.
No todas las piezas necesitan tolerancias estrictas, además de algunos componentes de moldes de precisión, piezas médicas y accesorios aeroespaciales, otras piezas que sugerimos siguen las normas comunes como la norma ISO 2768, que es razonable para el diseño de piezas mecanizadas CNC.
Consejo 9. Pida grandes cantidades
Aunque las modernas máquinas de torneado y fresado CNC pueden funcionar de forma más eficiente que antes, siguen necesitando ingenieros para programarlas y configurarlas. Como todo el mundo sabe, el número de piezas que usted pide tiene un impacto significativo en el precio unitario, el pedido de 10.000pcs de piezas o sólo 10pcs, el precio es muy diferente. Porque la producción en masa de las mismas piezas puede maximizar la eficiencia y rentabilidad de la producción de mecanizado CNC.
Si necesita 50K piezas de las mismas piezas, después de probar las muestras. será mucho más barato pedir 50K de una vez que 5000 piezas para 10 veces.
Consejo 10. Promocionar el trabajo y preparar un plan de producción con antelación
Realice un plano del producto, promueva el trabajo de diseño y complete el diseño final del producto antes de iniciar la producción. Esto permitirá al proveedor de mecanizado CNC disponer de tiempo suficiente para adquirir las materias primas, realizar los planes de producción y entregar los productos dentro del plazo acordado. Según la experiencia de producción de DEK durante muchos años, un plazo de entrega más largo puede reducir el coste total en 4%-6%.
Resumen
Estos son los 10 mejores consejos de diseño que le ayudarán a reducir el coste de las piezas mecanizadas. En resumen: simplifique y siga la norma. Deje que estos consejos de diseño calen hondo en su mente y aplíquelos a sus productos reales, lo que sin duda le ayudará a reducir muchos costes innecesarios.
Si tiene consejos más profundos, le invito a que los comparta conmigo. Si busca un servicio profesional y rentable Proveedor de mecanizado CNCno dude en ponerse en contacto con nuestro equipo de ventas hoy mismo.
