As 10 melhores dicas comprovadas para Redução do custo das peças maquinadas em CNC
Quando se pretende criar um protótipo ou fabricar em massa produtos de utilização final, a maquinagem CNC é uma boa forma de o conseguir. Mas o custo da maquinagem é muitas vezes a principal razão pela qual as pessoas param. Existem vários factores que afectam o custo das peças maquinadas CNC, incluindo materiais, design, acabamentos, quantidade e tempo de execução. Felizmente, um especialista com uma vasta experiência em maquinagem CNC pode ajudá-lo a reduzir o custo de corte e o preço final do produto.
Este artigo resume as 10 principais sugestões dos nossos engenheiros. Seguindo estas sugestões comprovadas, pode obter as peças optimizadas para minimizar os custos e cumprir os requisitos do seu projeto.
O que afectará o custo das suas peças maquinadas CNC?
Antes de analisar a forma de reduzir os custos, a DEK descreve brevemente os 6 factores que afectam os preços das peças CNC
Tempo de maquinagem
Quanto mais tempo for necessário para maquinar uma peça, mais cara ela será. O tempo de maquinagem é frequentemente o principal fator de custo das peças maquinadas em CNC.
Material
Os preços das diferentes matérias-primas são frequentemente diferentes. Mesmo que alguns materiais tenham um desempenho semelhante, mas não sejam habitualmente utilizados, os preços serão muito mais caros.
Tolerância
Os requisitos de tolerância mais rigorosos conduzem a uma maquinagem mais difícil e aumentam a taxa de refugo, o que também conduz a preços mais elevados.
Quantidade
É necessário o mesmo tempo de programação CNC para produzir 1 e 1000 peças, pelo que, se forem necessárias mais quantidades, o custo total será partilhado de forma igual, o que permite reduzir o custo de um único produto.
Acabamento de superfícies
Se forem solicitados acabamentos de superfície, tais como revestimento, alisamento, anodização, oxidação negra, serão acrescentadas várias etapas de processamento e muitos custos.
Prazo de execução
O curto prazo de entrega significa que o fornecedor precisa de coordenar mais trabalhadores para tratar da sua encomenda em primeiro lugar e tem de atrasar o processo de outras encomendas. Este é também um pequeno fator no custo adicional, que a indústria designa por taxa de processamento acelerado.
Estas 10 dicas de design comprovadas ajudá-lo-ão a poupar custos
Agora que já sabe de onde vem o custo da maquinagem CNC, vamos ver como o minimizar.
Sugestão 1. Escolha os materiais mais adequados
Quando se concebe uma peça maquinada, a escolha do material correto é o método mais importante para poupar custos. Não é o material mais caro que é melhor para si. É necessário encontrar o material mais adequado de acordo com o objetivo e a função das peças.
Existem muitos materiais com quase o mesmo desempenho, mas o preço é uma grande diferença, pode verificar se estes materiais alternativos podem satisfazer a utilização funcional. Por exemplo, na utilização comum pino ejetor do moldeA utilização de material SKD61 em vez de SKH51 pode poupar custos de 50%-70%.
Para lhe dar uma ideia geral da gama de custos que podem ser necessários para selecionar os materiais, fiz uma pesquisa rápida dos preços de diferentes materiais para encontrar placas de 6″x 6″ x 1″. Enquanto os plásticos comuns como o ABS custam cerca de $15, o peek do mesmo tamanho, conhecido pela sua robustez e estabilidade dimensional, custa até $225. Do mesmo modo, no caso dos metais, uma placa de alumínio 6061 custa cerca de $24, uma placa de aço inoxidável 304 custa $139 e uma placa de aço inoxidável 316 rectificada com precisão custa até $285 cada!
Por outro lado, os materiais mais macios, como o alumínio 6061, cortam mais facilmente, o que significa menos tempo de maquinagem. Os materiais mais duros requerem ferramentas de maquinagem mais caras e têm maior probabilidade de partir e desgastar as ferramentas. Em suma, os materiais mais duros exigem um longo tempo de processamento e a taxa de desgaste das ferramentas aumenta o custo das peças maquinadas.
Dica 2. Se possível, não utilize cantos internos de 90°
Os cantos internos agudos ou de 90 graus ocupam mais tempo e processos de maquinagem e aumentam o custo. No entanto, a maioria das partes do ângulo interno não necessita de 90 graus, com cantos arredondados que não afectam a utilização das funções.
Se ajustar o seu desenho para incluir cantos arredondados, a máquina pode funcionar continuamente para criar a sua peça. As ferramentas de maquinação CNC, como as fresas e as fresas de topo, deixam automaticamente os cantos internos arredondados. Um raio de canto interno pequeno ou estreito necessita de mais passagens e ferramentas pequenas especiais, o que aumentará o tempo de maquinação e exigirá a troca de ferramentas. Em comparação, o raio maior nos cantos significa que ferramentas maiores podem cortá-los de forma eficiente.
Para um design ótimo, certifique-se de que o raio dos seus cantos internos tem uma relação L:D (comprimento para diâmetro) de 3:1 ou inferior. Além disso, manter todos os cantos internos com os mesmos raios pode reduzir o tempo de maquinagem.
Dica 3. Minimizar as cavidades internas (bolsas profundas)
A conceção de peças metálicas ou plásticas com cavidades internas profundas (bolsas profundas) é muitas vezes morosa e difícil de maquinar. Para criar as cavidades é necessário remover muito material, o que pode resultar em desperdício de material e dificuldade na remoção de aparas, ou pode ser necessário um processo especial, como a electroerosão por corte de fio ou a electroerosão por afundamento para atingir a profundidade. Estes processos custar-lhe-ão mais dinheiro.
Tente limitar a profundidade dos bolsos no seu desenho a 4 vezes o comprimento, o desenho ideal é a profundidade até 2 a 3 vezes o seu diâmetro.
Dica 4. Evitar a conceção de paredes finas
As peças maquinadas com paredes demasiado finas demoram mais tempo a maquinar porque são muito frágeis. E como vibram ou se deformam frequentemente, é difícil manter tolerâncias exactas. O processamento lento, a tecnologia de processamento especial e a elevada taxa de desperdício tornam estas peças de paredes finas mais caras.
As peças com paredes espessas são mais estáveis e custam menos a maquinar. Para manter o preço da maquinação baixo, evite o design de paredes finas, a parede das peças metálicas deve ter uma espessura superior a 0,8 mm e a parede das peças de plástico deve ter uma espessura superior a 1,5 mm.
Dica 5. Utilizar tamanhos de furos de torneira normalizados
No caso de um projeto de peça maquinada com furos roscados, a profundidade do furo e o tamanho da rosca afectarão o preço total. Normalmente, aumentar o comprimento da rosca num suporte não torna a peça mais forte, pelo que não é necessário roscar um furo mais de 3 vezes o diâmetro do furo e mantê-lo mais curto, se possível. Se o comprimento da rosca for 3 vezes superior ao diâmetro, aumentará o risco de rutura e levará mais tempo de maquinação. As roscas muito pequenas requerem uma roscagem manual, o que também aumenta o preço.
Assim, a utilização de tamanhos de torneira normalizados pode reduzir os riscos e diminuir os custos. Por exemplo, usar o tamanho 4-40 da torneira é mais comum e económico do que o tamanho 3-38. Além disso, projete os orifícios roscados maiores que 2-56 ″, se possível. Isso vai economizar seu dinheiro.
Dica 6. Evite peças de design complexo
Para maquinar peças de grandes dimensões, micro dimensões ou de design complexo, são necessárias ferramentas especiais, máquinas CNC multieixos ou gabaritos personalizados, o que aumenta o custo total.
Nalguns casos, as peças complexas, como as que necessitam de operações em várias faces, podem tentar dividir a peça em 2 ou mais peças separadas, e depois soldadas ou aparafusadas entre si após a maquinagem, é provável que se obtenha uma redução de custos.
Dica 7. Evitar o acabamento da superfície, como o revestimento TiN, o revestimento DLC, etc.
O acabamento de superfícies de peças maquinadas CNC é um processamento adicional para obter uma caraterística ou propriedade de superfície desejada para fins cosméticos, de resistência à corrosão, de resistência ao desgaste ou outros. Mas estes tratamentos térmicos, jato de grânulos, revestimento especializado, anodização, etc., aumentam o custo total. Por isso, devem ser cuidadosamente avaliados de acordo com o objetivo.
Se pretender reduzir o custo total, é uma boa opção escolher o acabamento standard "as-machined", o acabamento "as-machined" é uma escolha rápida e económica, frequentemente utilizada para aplicações que não são de exposição, como suportes de montagem. O acabamento da superfície é comparável a 125 RA µin (3,2 RA µm).
Dica 8. Evitar a utilização excessiva de tolerâncias apertadas
A DEK possui equipamentos de processamento de ultraprecisão e experiência em produção, que podem atender a tolerâncias tão apertadas quanto ±0,001mm. No entanto, continuamos a sugerir que as tolerâncias apertadas não devem ser utilizadas excessivamente para peças de utilização não especial. Devido à tolerância mais apertada, mais processo e tempo a fábrica levará, o que significa que o preço será muito mais alto.
Nem todas as peças precisam de tolerâncias apertadas, para além de alguns componentes de moldes de precisão, peças médicas e acessórios aeroespaciais, outras peças que sugerimos seguem as normas comuns, como a norma ISO 2768, que é razoável para o design de peças maquinadas CNC.
Dica 9. Encomendar grandes quantidades
Embora as modernas máquinas de torneamento e fresagem CNC possam funcionar de forma mais eficiente do que antes, continuam a necessitar de engenheiros para programar e configurar. Como toda a gente sabe, o número de peças encomendadas tem um impacto significativo no preço unitário, encomendando 10.000 peças ou apenas 10 peças, o preço é extremamente diferente. Porque a produção em massa das mesmas peças pode maximizar a eficiência da produção de maquinagem CNC e a relação custo-eficácia.
Se precisar de 50K peças das mesmas partes, depois de testar as amostras, será muito mais barato encomendar 50K de uma só vez do que 5000 peças por 10 vezes.
Dica 10. Promover o trabalho e preparar um plano de produção com antecedência
Fazer um projeto do produto, promover o trabalho de conceção e concluir a conceção final do produto antes de iniciar a produção. Isto permitirá ao fornecedor de maquinagem CNC ter tempo suficiente para comprar matérias-primas, fazer os planos de produção e entregar os produtos dentro do prazo acordado. De acordo com a experiência de produção da DEK durante muitos anos, um prazo de entrega mais longo pode reduzir o custo global em 4%-6%.
Resumo
Acima estão as 10 melhores dicas de design para o ajudar a reduzir o custo das peças maquinadas, para resumir, Mantenha-o simples e siga a norma. Deixe que estas dicas de design penetrem profundamente na sua mente e aplique-as aos seus produtos reais, o que certamente o ajudará a reduzir muitos custos desnecessários.
Se tiver dicas mais profundas, não hesite em partilhá-las comigo. Se está à procura de um serviço profissional e económico Fornecedor de maquinagem CNCNão hesite em contactar a nossa equipa de vendas ainda hoje!
