10 Bewezen Strategieën om Kosten te Verlagen op CNC-bewerkte Onderdelen

CNC-bewerking wordt breed toegepast in diverse industrieën voor de hoge nauwkeurigheid, precisie, snelheid en efficiëntie. Echter, CNC-bewerkingsservices kunnen ook enigszins duurder zijn vergeleken met andere productiemethoden zoals 3D-printen. Kosten zijn een cruciale overweging bij de toepassing van CNC-bewerking voor zowel eenmalige als grootschalige productie. Dit artikel benadrukt 10 tips waarmee u de kosten van uw CNC-bewerkte onderdelen aanzienlijk kunt verlagen.

Wat beïnvloedt de kosten van CNC-bewerking

Voordat u enige inspanning doet om bewerkingskosten te verlagen, is het essentieel om eerst de factoren te begrijpen die deze kosten in de eerste plaats beïnvloeden. CNC-fabriekskosten hangen af van de volgende vier factoren.

• Setup-kosten: Deze dekken alles van CAD- en CAM-bestandsvoorbereiding tot procesplanning. Setup-kosten zijn vast en significanter voor kleine productievolumes.
• Materiaalkosten: De kosten van het materiaal waaruit een onderdeel geproduceerd wordt, beïnvloeden de totale proceskosten en de kosten van het eindproduct significant. Zeldzame materialen drijven de kosten enorm op. Bewerkbaarheid is ook een materiaalkostenfactor omdat het resourceverbruik en bewerkingstijd en -inspanning beïnvloedt.
• Bewerkingstijd: In de CNC-bewerkingswereld is tijd letterlijk geld. Bewerkingstijd is een significante kostendraver. Hoe langer het duurt om een onderdeel te bewerken, hoe duurder het wordt. De kosten voor het draaien en onderhouden van de CNC-machine, energieverbruik en operatorlonen stijgen allemaal met de bewerkingstijd.
• Diverse kosten: Deze dekken alles wat als speciale eisen of extra's beschouwd kan worden. Dit omvat strakke toleranties, speciale bewerktuigen, nauwere kwaliteitscontrole en lagere bewerkingssnelheden.

Nu we de factoren die kosten in CNC-bewerking drijven begrijpen, kunnen we de manieren verkennen waarmee ze verlaagd kunnen worden.

10 Tips om de Kosten van een CNC-bewerkt Onderdeel te Verlagen

Door de belangrijkste factoren die de kosten van CNC-bewerking beïnvloeden te analyseren, zijn er drie hoofdmanieren om het te verlagen. Dit zijn ontwerpoptimalisatie, materiaalselectie en speciale overwegingen, met ontwerpoptimalisatie als meest belangrijk. De volgende zijn tien manieren om CNC-bewerkingskosten significant te verlagen.

1. Materiaalselectie

Voordat u een bepaald materiaal selecteert, voer uitgebreid onderzoek uit om te verzekeren dat het de minst dure optie is met alle vereiste eigenschappen voor uw toepassing. Hoewel materiaalkwaliteit niet gecompromitteerd mag worden, zijn niet alle eigenschappen van een materiaal nodig voor een specifieke toepassing. Bijvoorbeeld, hittestabiel staal is een onnodige, dure keuze voor het bewerken van een fluitje.

Een andere belangrijke materiaaloverweging is bewerkbaarheid. Bepaalde materialen, zoals aluminium, hebben hoge bewerkbaarheid en zouden waar mogelijk gebruikt moeten worden. Verschillende aluminiumlegeringen verschillen ook in prijs. Een onderdeel gemaakt van zeldzamere Aluminium 3.1645 zou 25% duurder zijn dan Aluminium 3.3206.

2. Vermijd meerdere afwerkingen

CNC-bewerking produceert doorgaans een bevredigende as-machined oppervlakteafwerking. Deze afwerking zou geselecteerd moeten worden waar mogelijk, aangezien meerdere oppervlakteafwerkingen, hoewel een noodzaak voor sommige onderdelen, meer kosten om toe te passen. Oppervlakte verbeterende afwerkingen zoals anodiseren en Chem-film zouden alleen aangevraagd moeten worden wanneer noodzakelijk. Een andere zware kostendrager is het toepassen van verschillende afwerkingen voor verschillende gebieden van een onderdeel. Een voorbeeld is korrelstraalbehandeling in één gebied en Chem-film in een ander. Probeer alle afwerkingsspecificaties uniform te houden voor het hele onderdeel.

3. Bestel in bulk

Schaaleconomie geldt significant voor CNC-bewerking. De prijs van bewerking daalt exponentieel naarmate het productievolume toeneemt. Om de kostenbesparing in perspectief te plaatsen: één eenheid van het onderdeel in de afbeelding kost €30,75. De kosten per eenheid dalen tot €9,62 voor een productievolume van 10 onderdelen, en €6,76 voor 100 onderdelen. Deze dalingen zijn omdat de setup-kosten gelijkblijven, of u nu één eenheid of 100 eenheden van hetzelfde onderdeel produceert. Bulkorders elimineren ook de kosten van verschillende machine-setups aangezien dezelfde instellingen voor de gehele productie gebruikt worden. Maak altijd gebruik van schaaleconomie door bulkorders te plaatsen.

4. Vermijd excessief dunne wanden

Dunne wanden nemen meer tijd in beslag om te produceren. Dit omdat ze fragiel zijn en meerdere passes met lage snijdiepte vereisen. Ze zijn ook geneigd te trillen, en het bewerken ervan tot gespecificeerde toleranties is uitdagend en tijdrovend. Dit verhoogt bewerkingstijd en, impliceert, bewerkingskosten. Om deze kosten te vermijden, ontwerp dikke wanden. Wij adviseren een minimale wanddikte van 0,8 mm voor metalen en 1,5 mm voor kunststoffen.

5. Ronde interne randen met voldoende straal

Omdat snijgereedschappen cilindrisch zijn, is het onmogelijk om perfecte 90° interne hoeken te bewerken. De enige manier om dit te bereiken is via EDM, een veel duurder productieproces dan CNC-bewerking. Wij adviseren ten zeerste om alle interne randen in uw ontwerp af te ronden, wat de tijd bespaart die de snijruimte nodig heeft om scherpe hoeken te produceren. Wij adviseren ook een voldoende grote straal van minimaal 1/3 keer de diepte van de caviteit. Een kleine hoekstraal vereist een gereedschap met kleine diameter, en omdat kleine gereedschappen geen grote hoeveelheden materiaal in één pass kunnen verwijderen, zijn meerdere passes bij langzamere snelheden vereist, wat bewerkingstijd en kosten verhoogt.

6. Ontwerp geen diepe caviteiten

Diepe zakken/caviteiten omvatten veel materiaalverwijdering om te creëren, wat ze tijdrovende features maakt. Het bewerken ervan kan ook resulteren in tool hanging, tool deflection en tool breuk. De enige manier om deze toolproblemen te vermijden is om de eindfrees progressief af te trappen. Dit is echter ook ontzettend tijdrovend.

Een eenvoudige manier om al dit te vermijden is om caviteiten te ontwerpen met een maximum diepte van vier keer hun breedte. Bijvoorbeeld, een 10 mm brede caviteit mag niet dieper zijn dan 40 mm. Let op dat elke caviteit dieper dan zes keer de diameter van het snijgereedschap als diep beschouwd wordt.

7. Beperk de diepte van draadgaten

Draadgaten bieden zeer betrouwbare verbindingen. Echter, de sterke draadverbindingen treden op in de eerste paar draden, wat lange draadgaten onnodig maakt. Lange draadgaten kunnen speciale gereedschappen vereisen en meer tijd en moeite kosten om te bewerken. Beperk de diepte van draadgaten altijd tot maximaal drie keer de gatdiameter. Bij het draaien van een blinde gat, adviseren we een ongedraaide lengte van minimaal half de gatdiameter aan de bodem van het gat toe te voegen.

8. Specificeer toleranties alleen wanneer noodzakelijk, strakke toleranties vermijden

Toleranties drijven doorgaans bewerkingskosten en -tijd op en zouden alleen gespecificeerd moeten worden wanneer noodzakelijk. CNC-machines zijn hoog nauwkeurig en produceren standaardtoleranties wanneer geen aangepaste toleranties in het ontwerp gespecificeerd zijn. Strakke toleranties zouden alleen gespecificeerd moeten worden wanneer noodzakelijk, want ze zijn uitdagend toe te passen. Ze vereisen ook meer bewerkingstijd en handmatige inspecties. Wij adviseren ook GD & T in uw tekeningen te gebruiken en zij definiëren loszere toleranties.

9. Gebruik standaard gatmaten

Bij het ontwerpen van gaten, gebruik standaard boormaatgroottes. Niet-standaard gatmaten zouden eindfreesen vereisen om de helling af te werken tot de gespecificeerde niet-standaard dimensie, wat de bewerkingstijd aanzienlijk verhoogt.

10. Neem geen lettering op in het te bewerken ontwerp

Teksten op onderdelen bewerken is een onnodige kostendraver, die extra tijd en moeite vereist om te creëren. Vereiste teksten kunnen na productie op het afgeronde onderdeel geschilderd worden. Als het noodzakelijk is om teksten op te nemen, gebruik dan gegraveerde teksten, aangezien deze minder materiaalverwijdering vereisen.

Conclusie

Door deze tips te volgen, kunt u de kosten van CNC-bewerkte onderdelen aanzienlijk verlagen. Bij Xometry Europe bieden we snelle, betaalbare en betrouwbare CNC-bewerkingsservices, of het nu voor eenmalige productie of grote productievolumes is. Ga naar ons direct offerteplatform om uw geoptimaliseerde modellen te uploaden en de beste materialen voor uw toepassing te selecteren.