Tips voor kostenbesparing bij CNC-bewerking
CNC-productie is een kosteneffectieve methode wanneer de klant en de CNC-bewerkingsdienstverlener kostenbesparende strategieën begrijpen en implementeren. Deze strategieën omvatten onder andere grondstoffen, het bewerkingsproces, gereedschappen, energie en ontwerp.
Dit artikel behandelt deze tips in detail en schetst enkele veelgemaakte fouten. Met deze ideeën en in samenwerking met een gerenommeerde leverancier zou uw volgende CNC-bewerkingsproject kostenverschillen moeten vertonen.
Hoeveel kost CNC-bewerking? – De factoren om te overwegen
Voordat we ons richten op de tips voor kostenbesparing, is het cruciaal om op te merken dat CNC-bewerking Kosten zijn meestal niet gestandaardiseerd. In plaats daarvan krijgt de fabrikant, eindgebruiker of dealer te maken met verschillende variabelen bij de kostenberekening van CNC-bewerking: het type en de grootte van de CNC-machine, de snijnauwkeurigheid, de bewerkingstijd, de complexiteit van het onderdeel en het aantal onderdelen.
Andere factoren zijn het type gereedschap, productiecycli, arbeidskosten, energieverbruik/kosten, grondstofkosten, mate van maatwerk en doorlooptijd.
CNC-machinetype/-grootte
Grote CNC-machines kunnen grote werkstukken aan, maar ze nemen meer ruimte in beslag, kosten meer en vereisen meestal meer expertise. Kleinere CNC-machines zijn goedkoper, nemen minder ruimte in beslag, maar hebben een lagere capaciteit.
De onderstaande tabel toont de geschatte bewerkingskosten per uur voor drie machinetypen: 3-assige, 4-assige en 5-assige CNC.
|
CNC-machinetype |
Beschrijving |
Kosten per uur (USD) |
|
3-assige CNC-bewerking |
Een snijgereedschap dat langs drie loodrechte assen (X, Y en Z) beweegt om materiaal van een stilstaand werkstuk te verwijderen. |
50-100 |
|
4-assige CNC-bewerking |
Aan de 3-assige CNC-bewerkingsopstelling wordt een roterende as toegevoegd |
75-125 |
|
5-assige CNC-bewerking |
Het beschikt over gelijktijdige beweging langs de X-, Y- en Z-assen en twee roterende assen voor complexe onderdelen |
100-150 + |
Note:Dit zijn geschatte prijsklassen, die kunnen variëren afhankelijk van de leverancier, regio en tijd
Snijprecisie en tolerantie
CNC-machines met een hogere precisie zijn meestal duurder. De meeste industriële onderdelen zijn geschikt met toleranties van ongeveer ±0.1 mm, maar soms zijn nauwere toleranties vereist. Omdat de machines voor nauwere toleranties geavanceerd zijn en de voedingssnelheden lager liggen, kunnen de bijbehorende bewerkingskosten enorm oplopen.
Een bewerkingscentrum met hoge tolerantie
Bewerkingstijd
Om sneller te kunnen bewerken, moet de fabrikant investeren in krachtigere machines, uitgerust met geavanceerde koelsystemen en spindels. De hogere investeringskosten worden terugverdiend in de kosten per onderdeel, vooral bij productie in grote aantallen.
Onderdeelgrootte en complexiteit
Grote onderdelen vereisen langere bewerkingstijden, wat de kosten verhoogt vanwege aspecten zoals energieverbruik en arbeidskosten. CNC-bewerking van onderdelen met diepe holtes, profielen en complexe geometrieën vereist geavanceerde meerassige machines, lagere voedingssnelheden en meer expertise.
Groot bewerkt onderdeel
Aantal onderdelen
Het aantal onderdelen heeft invloed op de Kosten CNC-freeswerk Per onderdeel. Bij productie in kleine aantallen is de instelfrequentie van de machine het hoogst en wisselt het gereedschap het vaakst. Dit maakt de kosten hoger.
Bij de productie van middelgrote volumes zijn de kosten per onderdeel stabieler en is de kostenspreiding groter. De kosten per onderdeel zijn zelfs nog lager bij massaproductie. De machines die dit productieniveau ondersteunen, vereisen echter een hogere initiële investering.
Type gereedschap
De gereedschapskosten zijn afhankelijk van verschillende factoren. Sommige gereedschappen zijn verbruiksartikelen, terwijl andere herbruikbaar zijn. Boren, vlakfrezen en andere gereedschappen die slijten, moeten na verloop van tijd worden vervangen. Matrijzen en bankschroeven zijn voorbeelden van herbruikbare gereedschappen die de gehele levensduur van de CNC-machine mee kunnen gaan, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over terugkerende kosten.
Een bankschroef van een machinist
De kosten voor CNC-bewerking kunnen aanzienlijk stijgen wanneer speciaal gereedschap voor aangepaste onderdeelgeometrieën vereist is.
Productiecycli
De productiecyclus (de reeks stappen die doorlopen worden van een ruw materiaal tot een afgewerkt CNC-bewerkingsonderdeel) kan per project aanzienlijk verschillen. Optimalisatie betekent het zoveel mogelijk minimaliseren van deze cycli, wat zich vertaalt in lagere productiekosten.
Arbeidskost
In tegenstelling tot een veelvoorkomende misvatting betekent het idee dat CNC-bewerking geautomatiseerd is niet dat menselijke tussenkomst volledig afwezig is. CNC-operators moeten nog steeds programmeren, onderdelen en opspanningen instellen, het voltooide onderdeel inspecteren en de voortgang van de bewerking bewaken.
CNC-bewerkingsarbeid
Deze diensten worden doorgaans per uur in rekening gebracht, waarbij de meest ervaren experts meer verdienen – meer dan 50 USD per uur.
Stroomverbruik/kosten
De energiebehoefte van CNC-machines is eveneens hoog, dus een machinist die de bewerkingskosten wil minimaliseren, moet zich hierop richten. Pompen, servomotoren en diverse andere systemen zijn serieuze stroomverbruikers. Een 5-assige CNC-machine kan meerdere kW per uur verbruiken.
Grondstofkosten:
Grondstof is een andere kostenbepalende factor bij een CNC-bewerkingsproject. Net als bij veel andere kostenfactoren is er altijd een compromis nodig, afhankelijk van het type grondstof. Zo is kunststof misschien wel goedkoper dan metaal, maar het draagvermogen is veel lager.
Niveau van aangepaste CNC-bewerkingsonderdelen
Standaard CNC-machineonderdelen zijn over het algemeen betaalbaar, maar maatwerk kan daar verandering in brengen. Speciaal oppervlakteafwerkingen voor CNC-bewerkingZeer kleine onderdelen of buitengewoon grote onderdelen vereisen speciaal gereedschap en machines en zijn daarom meestal duurder. Op maat gemaakte CNC-gefreesde onderdelen kunnen tot wel drie keer duurder zijn dan standaardonderdelen.
Onderdelen op maat
Levertijd
Wanneer een klant een CNC-gefreesd onderdeel bestelt, is er een levertijd afgesproken met de fabrikant. Kortere levertijden zijn vaak duurder dan langere. Standaard levertijden kunnen oplopen tot twee weken, terwijl spoedbestellingen binnen enkele dagen worden afgehandeld. De reden dat spoedbestellingen tot wel 50% duurder zijn, is de noodzaak om voorrang te geven aan de planning, de verzending te versnellen en meer diensten in te zetten.
Hoe CNC-bewerkingskosten per uur te berekenen
Er bestaat een algemeen aanvaarde formule voor het berekenen van de kosten per uur voor CNC-bewerking.
CNC-bewerkingskosten = (materiaalkosten + instelkosten) + (bewerkingstijd * uurtarief) + afwerkingskosten
Omdat dit een schatting is, raden wij u aan contact op te nemen met ProleanTech voor een nauwkeurige en uitgebreide offerte.
Wat is de typische prijs van een CNC-snijontwerp?
Het typische CNC-ontwerp en de snijprijs zijn afhankelijk van vele factoren, waaronder de complexiteit van het onderdeel en de doorlooptijd. De meeste CNC-ontwerpers en -bewerkers rekenen per uur, maar sommige bedrijven hanteren ook een vast tarief. Over het algemeen zijn complexe, op maat gemaakte CNC-onderdelen duurder om te ontwerpen en te bewerken. Dit komt vooral door de CAD/CAM-voorbereiding en de tijd die het kost om ze te bewerken.
Probeer Prolean nu!
10 tips om de kosten van CNC-bewerking te verlagen
Voorzichtig CAD-ontwerp Overwegingen en een goede planning kunnen escalatie van CNC-bewerkingskosten voorkomen. De volgende 10 bewezen tips kunnen u helpen de kosten van uw volgende CNC-bewerkingsproject te minimaliseren.
#1: Gebruik kosteneffectieve grondstoffen
Een feit om rekening mee te houden bij het berekenen van de kosten van CNC-bewerking is dat de prijzen van ruwe materialen variëren. Een slimme keuze van het meest kosteneffectieve en bewerkbare materiaal kan helpen de kosten van CNC-bewerking te verlagen. Overweeg de volgende geschatte prijzen voor veelvoorkomende 150 x 150 x 25 mm platen, prijs per kg en gangbare industrieën voor onderdelen van kunststoffen en metalen.
| Type blanco materiaal | Geschatte prijs van een blanco vel van 150 x 150 x 25 mm ter vergelijking (in USD) | Geschatte prijs per kg (USD) | Veelvoorkomende toepassingen/industrieën voor bewerkte onderdelen |
|---|---|---|---|
| KUNSTSTOFFEN & POLYMEREN | |||
| ABS | 12-18 | 0.97-1.62 | Prototyping, consumentenelektronica |
| Nylon (6/6-6) | 18-28 | 1.20-2.40 | Automobiel, industriële tandwielen, lagers |
| POM (Delrin) | 15-22 | 1.73-3.50 | Automobielindustrie, onderdelen voor levensmiddelen, precisiecomponenten |
| Acryl (PMMA) | 8-15 | 1.80-2.50 | Optische componenten, displays, bewegwijzering |
| PEEK | 180-250 | 30-100 | Lucht- en ruimtevaart, olie en gas, medisch |
| METALEN – ALUMINIUM | |||
| Aluminium 6061 | 25-35 | 2.50-3.50 | Automobiel, lucht- en ruimtevaart, marine |
| Aluminium 7075 | 35-50 | 4.50-7.00 | Defensie, lucht- en ruimtevaart, auto-onderdelen met hoge belasting |
| METALEN – STAAL | |||
| Koolstofstaal (1018) | 20-30 | 1.80-2.80 | Algemene machines, auto-onderdelen |
| Stainless Steel 303 | 55-75 | 3.50-6.50 | Onderdelen voor de maritieme sector, voedselverwerking en medische toepassingen |
| Gereedschapsstaal (O1/A2) | 85-125 | 8.00-15.00 | Snijgereedschappen, matrijzen, precisiegereedschappen |
| METALEN – NON-FERRO | |||
| Messing C360 | 45-65 | 5.60-9.00 | Decoratieve hardware, loodgieterswerk |
| Koper (C101) | 75-95 | 8.50-12.00 | Elektrische componenten, warmtewisselaars |
| Magnesium (AZ31B) | 85-120 | 12.00-18.00 | Lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, lichtgewicht componenten |
| SPECIALITEITEN METALEN | |||
| Titanium (graad 2) | 280-400 | 25.00-45.00 | Lucht- en ruimtevaart, medische implantaten, marine |
| Inconel 718 | 450-650 | 40.00-75.00 | Hogetemperatuur-lucht- en ruimtevaart, gasturbines |
| ANDERE MATERIALEN | |||
| Hardhout (esdoorn/eiken) | 15-35 | 3.00-8.00 | Meubels, architectuurmodellen, mallen |
| G10 Composiet | 45-75 | 4.50-8.50 | Elektrische isolatie, structurele componenten |
NoteDeze geschatte prijzen kunnen variëren afhankelijk van factoren zoals leverancier, specifieke kwaliteit en marktprijzen. Actuele offertes kunnen worden opgevraagd bij betrouwbare directe leveranciers.
Kies indien mogelijk voor aluminiumbewerkingen met een lage kostprijs en vermijd dure bewerkingen, zoals bijvoorbeeld het exorbitant geprijsde PEEK.
#2: Verminder de verspilling van grondstoffen
CNC-bewerkingsafval
Overtollig ruw materiaal dat moet worden weggegooid, is een grote kostenpost bij CNC-bewerkingen en moet daarom te allen tijde worden vermeden. Er zijn verschillende manieren om materiaalverspilling te minimaliseren, waaronder:
- Gebruik van gangbare staafmaten voor verschillende soorten onderdelen
- Door adaptief snijden te gebruiken wordt het gereedschapspad geoptimaliseerd en wordt het snijgereedschap in realtime aangepast
- Kleinere snijbreedtes maken
#3: Ontwerponderdelen voor standaardgereedschappen
Berekeningen van CNC-bewerkingskosten tonen herhaaldelijk aan dat maatwerkgereedschap de bewerkingskosten aanzienlijk kan verhogen. Tenzij het echt nodig is, kunt u het beste standaardgereedschap gebruiken, aangezien dit goedkoper en gemakkelijker verkrijgbaar is.
Bovendien zijn dergelijke gereedschappen compatibel met de meeste CNC-machines, waardoor ze gemakkelijker in te stellen zijn. De meest effectieve manier om ervoor te zorgen dat u standaardgereedschap gebruikt, is door de onderdelen te ontwerpen met dergelijke gereedschappen in gedachten.
#4: Ontwerp voor minder opstellingen
Het exacte effect van het aantal instellingen op de kosten van CNC-bewerking is misschien niet definitief, maar meer instellingen verhogen de kosten. De machinist blijft gereedschappen opnieuw kalibreren, de machine resetten en opspanningen ontwerpen.
#5: Kies voor standaardtoleranties
Hoewel nauwe toleranties soms noodzakelijk zijn, kunnen ze de kosten van CNC-bewerking verhogen. Nauwe toleranties gaan hand in hand met verbeterde inspectie, lagere bewerkingssnelheden en aangepaste gereedschappen.
Grafiek van tolerantie versus kosten
Overweeg waar mogelijk het gebruik van standaardtoleranties om deze kosten, die eveneens aanzienlijk kunnen zijn, te vermijden. Door te kiezen voor standaardtoleranties in plaats van nauwere toleranties, kunt u de kosten voor CNC-bewerking zelfs met 200% verlagen, afhankelijk van de materiaal- en tolerantiewijziging.
#6: Minimaliseer secundaire afwerkingen
De kosten van het anodiseren van aluminium, graveren en andere secundaire bewerkingen kunnen veel tijd kosten en het bewerkingsproces vertragen. Als deze afwerkingen niet nodig zijn, is het kosteneffectief om ze te vermijden.
Secundaire afgewerkte onderdelen
#7: Batch vergelijkbare onderdelen
Bij het bewerken van kleine volumes lijkt het concept van het batchgewijs produceren van vergelijkbare onderdelen misschien vergezocht. Het bewerken van grote volumes is echter kosteneffectiever als vergelijkbare onderdelen in serieproductie worden geproduceerd. U dient dergelijke onderdelen niet afzonderlijk te produceren om individuele kosten te minimaliseren, zoals: CNC-programmering, gereedschap en installatie.
Vergelijkbare onderdelen
#8: Plan vooruit
De planning van CNC-bewerking heeft een aanzienlijke impact op de kosten als het proces versneld moet worden. Spoedopdrachten verstoren vaak de normale werkstroom van een CNC-bewerkingsbedrijf en kunnen leiden tot een prijsstijging van 50%.
Er zijn veel manieren om doorlooptijden te optimaliseren, waarvan de meest effectieve is het verbeteren van de communicatie met leveranciers. Duidelijke communicatie zorgt ervoor dat grondstoffen op tijd worden geleverd en potentiële problemen snel worden aangepakt.
#9: Zorg voor nauwkeurige tekeningen
Uit een onderzoek naar de kostenberekening van CNC-bewerkingen bleek dat tot 30% van de kosten voor CNC-bewerkingen te maken heeft met tekenfouten. Als uw CNC-bewerkingstekeningen veel significante fouten bevatten, kunt u verwachten dat het tijd kost om deze te corrigeren.
CNC-bewerkingstekening
Een goede leverancier controleert alle tekeningen kritisch om alle ontwerpfouten te signaleren en te verwijderen en stelt voor deze te corrigeren. De revisies kunnen tijdrovend zijn en leiden tot hogere kosten voor CNC-bewerking.
#10: Werk met een betrouwbare CNC-bewerkingsleverancier
Samenwerken met een betrouwbare CNC-bewerkingsleverancier zoals ProleanTech levert kostenbesparende voordelen op, zoals:
- Technische expertise die het hoogste niveau van ontwerpoptimalisatie garandeert
- Gevestigde leveranciersnetwerken met kortingen
- Verminder administratieve overheadkosten
- Consistente kwaliteitsnormen voor CNC-bewerking
- Betere prijsstructuren die resulteren in terugkerende klanten
Probeer Prolean nu!
De meest voorkomende fouten die u moet vermijden bij het verlagen van bewerkingskosten
Alle bovenstaande tips voor kostenbesparing zijn zeer nuttig, maar ze moeten zorgvuldig worden toegepast om veelvoorkomende fouten te voorkomen, zoals krappe toleranties, een slechte materiaalkeuze, het over het hoofd zien van Design for Manufacturability (DFM) en het vermijden van de kosten van prototypingonderdelen.
Deze fouten worden in de onderstaande tabel samengevat:
|
Veel voorkomende fout |
Effect op CNC-bewerkingskosten |
|
Over-specificerende toleranties |
Verhoogt de bewerkingskosten door onnodig nauwe toleranties |
|
Het negeren van Design for Manufacturability (DFM) |
Slechte samenwerking tussen ontwerp en productie maakt productie kostbaar |
|
Complexe ontwerpen zonder rekening te houden met bewerking |
Voor complexe onderdelen zijn langere bewerkingstijden nodig |
|
Negeren van materiaaleigenschappen |
Bewerkbaarheid en kosten zijn een direct gevolg van slechte materiaalkeuze |
|
Het kiezen van het verkeerde bewerkingsproces |
De bewerkingskosten stijgen als het proces en de onderdeeltypen niet op elkaar zijn afgestemd |
|
Prototyping overslaan |
Mogelijke kostbare productiefouten |
|
Onderbenutting van technologie/automatisering van CNC-bewerking |
Moderne CNC-technologieën, zoals automatisering van CNC-bewerking, hebben efficiëntievoordelen |
|
Onvoldoende communicatie met leveranciers |
Slechte keuzes en vertragingen in de productie |
|
Geen planning voor afvalbeheer |
Ongepland afvalbeheer kan de productiekosten verhogen |
|
Energieverbruik negeren |
Inefficiënte CNC-machines drijven de bedrijfskosten op |
Krijg meer gerelateerde informatie van dit Ontwerpgids.
Conclusie
Het vinden van een evenwicht tussen de behoefte aan hoogwaardige CNC-gefreesde onderdelen en de kostenefficiëntie van het bewerkingsproces is een constante uitdaging voor bedrijven. Er is geen twijfel mogelijk: ze moeten zich houden aan vastgestelde kostenbesparende maatregelen. We hebben hier de belangrijkste besproken, van het kiezen van de beste CNC-bewerkingsmaterialen tot het werken met gerenommeerde CNC-bewerkingsdienstverleners.
Als u vragen heeft over de kostenberekening van CNC-bewerking en hoe u de juiste maatregelen in uw project kunt toepassen, of als u wilt weten hoe onze CNC-bewerkingsdiensten uitlijnen, contacteer ons .
0 reacties