CNC Bewerkingskosten Begrijpen: Belangrijkste Factoren en Optimalisatie

In CNC-bewerking zijn er geen vaste kosten die universeel toe te passen zijn op verschillende projecten. De kosten van een CNC-bewerkingsproject worden gezamenlijk bepaald door verschillende factoren. Aangezien kosten een cruciale overweging zijn in de meeste projecten, wordt aanbevolen om deze factoren en hun mate van invloed op de kosten te begrijpen.

Dit artikel helpt u de belangrijkste factoren te begrijpen die de kosten van CNC-bewerking drijven en uw project te optimaliseren om het meest eruit te halen.

Factoren die CNC-bewerkingskosten beïnvloeden

De belangrijkste factoren die de kosten van CNC-bewerkte onderdelen beïnvloeden, kunnen worden geclassificeerd onder apparatuur, materialen, ontwerp, productievolume en afwerkingsoperaties.

Apparatuur en machines

Apparatuurkosten ontstaan voordat de bewerking begint. Het zijn setup-kosten die de projectkosten beïnvloeden. Hoe duurder het is om een machine te verwerven, te bedienen en te onderhouden, hoe duurder de onderdelen die ermee geproduceerd worden.

Hoe het type CNC-machine te kiezen

CNC-fabricatie omvat diverse bewerkingsoperaties: boren, ahollen, draaien, frezen. Meestal worden deze uitgevoerd op een CNC-draaibank of CNC-freesmachine.

Een ander punt is de efficiëntie van de machine zelf. CNC-machines zijn enorm geëvolueerd. Vroege NC en CNC-machines kunnen niet tippen met de hoge-modern machines van vandaag. Moderne machines zijn sneller en veel efficiënter. Op de lange termijn maakt deze snelheid de productie van onderdelen goedkoper.

Hoe de bewerktuigen te kiezen voor CNC-bewerking

Daarnaast beïnvloeden de kosten van snijgereedschappen de totale apparatuurkosten. Het gereedschapsmateriaal, coating en geometrie beïnvloeden deze kosten. Cementcarbider gereedschappen, die harder, meer hittestabiel zijn en extreme snelheden aan, kosten meer dan tweemaal zoveel als gereedschappenstaal.

Waarom CNC-frezen duurder is

Freesmachines kosten doorgaans meer dan draaibanken omdat ze complexere bewegende delen hebben; moeilijker op te zetten, te bedienen en te onderhouden zijn; en in staat zijn tot complexere operaties. CNC-frezen is daarom doorgaans duurder dan andere operaties.

Freesmachines zijn van verschillende typen, met variërende complexiteit en capaciteit. Hoe meer assen een freesmachine heeft, hoe duurder. Moderne CNC-machines hebben meestal drie of vijf assen. Terwijl 5-assige machines zeer complexe geometrieën nauwkeuriger en sneller kunnen maken (minder bewerkingstijd), zijn ze meestal duurder dan 3-assige tegenhangers.

Setup-kosten

Setup-kosten dekken de kosten gemaakt in voorbereiding op de daadwerkelijke bewerking. Alle CNC-bewerkte onderdelen beginnen als een 3D-model. Het 3D-model wordt ontworpen door ontwerpexperts met CAD-software (Computer Aided Design). De middelen die het kost om een 3D-model te maken voor productie, vormen een significant deel van de setup-kosten.

Setup-kosten omvatten ook ontwerpoptimalisatie en CAM (Computer Aided Manufacturing) voorbereidingen voor modellen die geproduceerd worden, met de juiste CAM-software.

Materiaal

Hoe de materiaalprijs de CNC-bewerkingskosten beïnvloedt

Het materiaal waaruit een onderdeel gemaakt is, is een van de belangrijkste kostendrijvers. Er zijn diverse kosten geassocieerd met een te bewerken materiaal. De voornaamste is de prijs van het materiaal zelf. Materialen worden verschillend geprijsd, bepaald door beschikbaarheid, gewenste eigenschappen en algemene productiekosten.

Metalen zijn meestal duurder dan andere materialen. Het onderstaande diagram toont de relatieve prijzen van veelvoorkomende ingenieursmetalen. Let op: metalenprijzen fluctueren en exacte prijzen variëren per locatie. De prijzen in het diagram zijn relatief.

De bewerkbaarheid van het materiaal, een cruciale factor

Naast materiaalkosten is bewerkbaarheid een andere belangrijke kostendeterminant. Materialen met lage bewerkbaarheid nemen meer tijd en moeite in beslag, en in de CNC-wereld is tijd letterlijk geld. De kosten van een bewerkt onderdeel zijn recht evenredig met de bewerkingstijd. Moeilijk bewerkbare materialen consumeren ook meer middelen als koelvloeistoffen, elektriciteit en snijgereedschappen.

Bij Xometry bieden we een breed scala materialen aan, inclusief metalen, kunststoffen en elastomeren. U vindt een volledige lijst van materialen die we aanbieden, met beschrijvingen en relatieve kosten.

Ontwerp en geometrie

CAD-ontwerpen verbeteren voor CNC-bewerking

Onderdelontwerp en geometrie beïnvloeden de CNC-bewerkingskosten significant.

Het is een vuistregel dat hoe complexer een onderdeel, hoe duurder de productie. Hoog complexe onderdelen vereisen geavanceerdere machines. Ze vereisen ook meer bewerkingstijd, meerdere passes en setups, meer middelen, en nauwere inspectie. Al dit beïnvloedt de kosten.

In CNC-bewerking zijn er bepaalde onderdeelfeatures en ontwerpen die onvermijdelijk de kosten verhogen. Deze omvatten scherpe interne hoeken, dunne wanden, diepe caviteiten, niet-standaard gatmaten, en lettering. Deze, en andere kosten-ineffectieve features die we samengesteld hebben, beïnvloeden de kosten significant en moeten vermeden worden tenzij absoluut noodzakelijk. Bovendien kunnen bepaalde specificaties zoals oppervlakteroughness of tolerantieopties meerdere passes en inspecties vereisen.

Ook zijn grote onderdelen logischerwijs duurder om te produceren omdat ze meer grondstof, middelen en productie-inspanning en tijd vereisen.

Productievolume

CNC-bewerkingskosten verlagen met hoge-volume productie

De kosten per eenheid voor een set identieke onderdelen dalen significant naarmate het aantal onderdelen toeneemt. Deze evenredige kostenverlaging is het resultaat van eliminatie van herhaalde setup-kosten. Het CAD-ontwerp, CAM-voorbereiding en machine-setup worden één keer afgehandeld voor alle te produceren onderdelen.

Op basis van data uit onze Instant Quoting Engine vergelijkt het onderstaande diagram de kosten per eenheid en aantal eenheden voor het onderdeel in de afbeelding, gemaakt van Aluminium EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

Het diagram bewijst dat de kosten per onderdeel omgekeerd evenredig is met het aantal geproduceerde onderdelen. De kosten per eenheid voor een productievolume van 1000 is ongeveer 88% lager dan de kosten van een losstaande eenheid.

Afwerkingsoperaties

CNC-bewerking produceert onderdelen die geschikt zijn voor gebruik as-machined. Bepaalde toepassingen vereisen echter post-processing operaties zoals warmtebehandeling, oppervlakteafwerking en coating om functionaliteit, eigenschappen en esthetiek te verbeteren. Al dit verhoogt de prijs van een onderdeel.

CNC-bewerkingskosten met Instant Quoting Engine

Bij Xometry Europe begrijpen we hoe tedereus het zou zijn om elk van deze talloze factoren te analyseren voor een geschatte kostenvooraf. Voor elke factor die u wilt wijzigen, zou u uw berekeningen opnieuw moeten doen voor een nieuwe schatting. Daarom hebben we onze Instant Quoting Engine gemaakt die de kosten van een CNC-bewerkingsproject in seconden berekent. U hoeft alleen uw model te uploaden en uw voorkeuren te selecteren (materiaal, oppervlakteroughness, toleranties, afwerking, etc.)