I 10 migliori consigli comprovati per Riduzione del costo delle parti lavorate CNC
Quando si vuole creare un prototipo o produrre in serie prodotti destinati all'uso finale, la lavorazione CNC è una buona soluzione. Ma il costo della lavorazione è spesso il motivo principale per cui ci si ferma. Sono diversi gli elementi che incidono sul costo dei pezzi lavorati CNC, tra cui i materiali, il design, le finiture, la quantità e i tempi di consegna. Fortunatamente, un esperto con una ricca esperienza nella lavorazione CNC può aiutarvi a ridurre i costi di taglio e il prezzo finale del prodotto.
Questo articolo riassume i 10 principali consigli dei nostri ingegneri. Seguendo questi suggerimenti comprovati, è possibile ottenere pezzi ottimizzati per ridurre al minimo i costi e comunque conformi ai requisiti di progettazione.
Che cosa incide sul costo dei vostri pezzi lavorati CNC?
Prima di vedere come ridurre i costi, DEK illustra brevemente i 6 fattori che incidono sui prezzi dei pezzi CNC
Tempo di lavorazione
Più tempo ci vuole per lavorare un pezzo, più costoso sarà. Il tempo di lavorazione è spesso il principale fattore di costo dei pezzi lavorati a CNC.
Materiale
I prezzi delle diverse materie prime sono spesso diversi. Anche se alcuni materiali hanno prestazioni simili, ma non sono comunemente utilizzati, i prezzi saranno molto più cari.
Tolleranza
I requisiti di tolleranza più stretti renderanno più difficile la lavorazione e aumenteranno la percentuale di scarti, con conseguente aumento dei prezzi.
Quantità
La produzione di 1 e 1000 pezzi richiede lo stesso tempo di programmazione CNC, quindi se si richiede una quantità maggiore, il costo totale verrà ripartito equamente, riducendo così il costo di un singolo prodotto.
Finitura delle superfici
Se si richiedono finiture superficiali come verniciatura, levigatura, anodizzazione, ossidazione nera, si aggiungono diverse fasi di lavorazione e molti costi.
Tempi di consegna
Un tempo di consegna breve significa che il fornitore deve coordinare un maggior numero di lavoratori per organizzare prima il vostro ordine e deve ritardare l'evasione di altri ordini. Questo è anche un piccolo fattore di costo aggiuntivo, che l'industria chiama tassa di elaborazione accelerata.
Questi 10 consigli di progettazione comprovati vi aiuteranno a risparmiare sui costi
Ora che è chiaro da dove derivano i costi della lavorazione CNC, vediamo come ridurli al minimo.
Suggerimento 1. Scegliere i materiali più adatti
Quando si progetta un pezzo lavorato, la scelta del materiale giusto è il metodo più importante per risparmiare sui costi. Non è il materiale più costoso a fare al caso vostro. È necessario trovare il materiale più adatto in base allo scopo e alla funzione dei pezzi.
Esistono molti materiali che hanno quasi le stesse prestazioni, ma il prezzo è molto diverso; è possibile verificare se questi materiali alternativi sono in grado di soddisfare l'uso funzionale. Ad esempio, nell'uso comune perno di espulsione dello stampoL'utilizzo di materiale SKD61 invece di SKH51 consente di risparmiare il costo di 50%-70%.
Per darvi un'idea generale della gamma di costi che possono essere richiesti per la scelta dei materiali, ho condotto una rapida ricerca dei prezzi di diversi materiali per trovare lastre da 6″x 6″ x 1″. Mentre le plastiche ordinarie come l'ABS costano circa $15, il peek delle stesse dimensioni, noto per la sua robustezza e stabilità dimensionale, costa fino a $225. Analogamente, per quanto riguarda i metalli, una lastra di alluminio 6061 costa circa $24, una lastra di acciaio inox 304 costa $139 e una lastra di acciaio inox 316 rettificata di precisione costa fino a $285!
D'altra parte, i materiali più morbidi, come l'alluminio 6061, si tagliano più facilmente, il che significa meno tempo di lavorazione. I materiali più duri richiedono utensili di lavorazione più costosi e sono più soggetti a rotture e usura. In sintesi, i materiali più duri richiedono tempi di lavorazione lunghi e l'usura degli utensili aumenta il costo dei pezzi lavorati.
Suggerimento 2. Se possibile, non utilizzare angoli interni a 90°.
Gli angoli interni acuti o a 90 gradi richiedono più processi e tempi di lavorazione e aumentano ulteriormente il costo. Tuttavia, la maggior parte delle parti dell'angolo interno non necessita di 90 gradi, con angoli arrotondati che non influiscono sull'utilizzo delle funzioni.
Se si modifica il progetto per includere gli angoli arrotondati, la macchina può funzionare in modo continuo per creare il pezzo. Gli strumenti di lavorazione CNC, come le frese e le frese a candela, lasciano automaticamente gli angoli interni arrotondati. Un raggio d'angolo interno piccolo o stretto richiede più passate e utensili speciali di piccole dimensioni, con conseguente aumento del tempo di lavorazione e necessità di cambiare gli utensili. In confronto, un raggio maggiore negli angoli significa che utensili più grandi possono tagliarli in modo efficiente.
Per un design ottimale, assicuratevi che il raggio degli angoli interni abbia un rapporto L:D (lunghezza/diametro) di 3:1 o inferiore. Inoltre, se tutti gli angoli interni hanno lo stesso raggio, si possono ridurre i tempi di lavorazione.
Suggerimento 3. Ridurre al minimo le cavità interne (tasche profonde)
La progettazione di parti in metallo o plastica con cavità interne profonde (tasche profonde) richiede spesso tempo e difficoltà di lavorazione. Per creare le cavità è necessario rimuovere molto materiale, con conseguente spreco di materiale e difficoltà di rimozione dei trucioli, oppure può essere necessario un processo speciale come l'elettroerosione a filo o l'elettroerosione a tuffo per raggiungere la profondità. Questi processi comportano un costo maggiore.
Cercate di limitare la profondità delle tasche nel vostro disegno a 4 volte la lunghezza; il disegno ideale prevede una profondità fino a 2 o 3 volte il loro diametro.
Suggerimento 4. Evitare le pareti sottili
I pezzi lavorati con pareti troppo sottili richiedono più tempo perché sono molto fragili. Inoltre, poiché spesso vibrano o si deformano, è difficile mantenere tolleranze precise. La lentezza della lavorazione, la tecnologia di lavorazione speciale e l'alto tasso di scarti rendono questi pezzi a pareti sottili più costosi.
I pezzi a parete spessa sono più stabili e costano meno per la lavorazione; per mantenere basso il prezzo della lavorazione, evitare il design a parete sottile; la parete dei pezzi in metallo dovrebbe essere più spessa di 0,8 mm e quella dei pezzi in plastica più spessa di 1,5 mm.
Suggerimento 5. Utilizzare misure standard per i fori dei rubinetti
Quando si progetta un pezzo lavorato con fori filettati, la profondità del foro e la dimensione della filettatura influiscono sul prezzo totale. In genere, l'aumento della lunghezza della filettatura in una presa non rende il pezzo più resistente, quindi non è necessario filettare un foro per più di 3 volte il diametro del foro stesso e, se possibile, tenerlo più corto. Se la lunghezza della filettatura supera di 3 volte il diametro, aumenta il rischio di rottura e richiede più tempo di lavorazione. Le filettature molto piccole richiedono la maschiatura a mano e fanno lievitare il prezzo.
Pertanto, l'utilizzo di rubinetti di dimensioni standard può ridurre i rischi e i costi. Ad esempio, l'utilizzo di un rubinetto di dimensioni 4-40 è più comune ed economico rispetto a quello di dimensioni 3-38. Inoltre, se possibile, progettare fori filettati più grandi di 2-56″. Ciò consentirà di risparmiare denaro.
Suggerimento 6. Evitare parti dal design complesso
Per la lavorazione di pezzi di dimensioni molto grandi, microdimensioni o dal design complesso, sono necessari utensili speciali, macchine CNC multiasse o maschere personalizzate, che vanno ad aggiungersi al costo totale.
In alcuni casi, per i pezzi complessi come quelli che necessitano di operazioni su più facce, si può provare a dividere il pezzo in 2 o più parti separate, e poi saldate o imbullonate insieme dopo la lavorazione, è probabile che si ottenga una riduzione dei costi.
Suggerimento 7. Evitare finiture superficiali come il rivestimento TiN, il rivestimento DLC, ecc.
La finitura superficiale dei pezzi lavorati CNC è una lavorazione aggiuntiva per ottenere una caratteristica o una proprietà superficiale desiderata per scopi estetici, di resistenza alla corrosione, all'usura o altro. Tuttavia, il trattamento termico, la sabbiatura, il rivestimento specializzato, l'anodizzazione e così via comportano un aumento del costo totale. Pertanto, devono essere valutati attentamente in base allo scopo.
Se si desidera ridurre il costo totale, è una buona scelta scegliere la finitura standard come lavorata; la finitura come lavorata è una scelta rapida e conveniente, spesso utilizzata per applicazioni non espositive come le staffe di montaggio. La finitura superficiale è paragonabile a 125 RA µin (3,2 RA µm).
Suggerimento 8. Evitare l'uso eccessivo di tolleranze strette
DEK dispone di apparecchiature di lavorazione ultraprecisa e di un'esperienza di produzione in grado di soddisfare tolleranze fino a ±0,001 mm. Tuttavia, suggeriamo ancora che le tolleranze strette non dovrebbero essere utilizzate in modo eccessivo per i pezzi non destinati a usi speciali. A causa della tolleranza più stretta, la fabbrica impiegherà più tempo e più processi, il che significa che il prezzo sarà molto più alto.
Non tutti i pezzi hanno bisogno di tolleranze strette; oltre ad alcuni componenti di precisione per stampi, parti mediche e accessori aerospaziali, altri pezzi che suggeriamo seguono gli standard comuni, come lo standard ISO 2768, che è ragionevole per la progettazione di pezzi lavorati CNC.
Suggerimento 9. Ordinare grandi quantità
Sebbene le moderne macchine di tornitura e fresatura a controllo numerico siano in grado di funzionare in modo più efficiente rispetto al passato, hanno ancora bisogno di ingegneri per la programmazione e l'impostazione. Come tutti sanno, il numero di pezzi ordinati ha un impatto significativo sul prezzo unitario: ordinando 10.000 pezzi o solo 10 pezzi, il prezzo è enormemente diverso. Poiché la produzione in serie degli stessi pezzi può massimizzare l'efficienza e l'economicità della lavorazione CNC.
Se avete bisogno di 50.000 pezzi degli stessi componenti, dopo aver testato i campioni, sarà molto più conveniente ordinare 50.000 pezzi in una sola volta che 5000 pezzi per 10 volte.
Suggerimento 10. Promuovere il lavoro e preparare un piano di produzione in anticipo
Realizzare una bozza del prodotto, promuovere il lavoro di progettazione e completare il design finale del prodotto prima di iniziare la produzione. In questo modo il fornitore di lavorazioni CNC avrà il tempo sufficiente per acquistare le materie prime, realizzare i piani di produzione e consegnare i prodotti entro i tempi concordati. Secondo l'esperienza pluriennale di DEK nella produzione, un tempo di consegna più lungo può ridurre il costo complessivo di 4%-6%.
Sintesi
Ecco i 10 principali consigli di progettazione che vi aiuteranno a ridurre i costi dei pezzi lavorati. In sintesi, mantenete la semplicità e seguite lo standard. Lasciate che questi consigli di progettazione entrino nella vostra mente e applicateli ai vostri prodotti reali: vi aiuteranno sicuramente a ridurre molti costi inutili.
Se avete consigli più approfonditi, condivideteli pure con me. Se siete alla ricerca di un servizio professionale ed efficiente in termini di costo Fornitore di lavorazioni meccaniche CNCnon esitate a contattare il nostro team di vendita oggi stesso!
