Lista de verificación para reducir el precio de las piezas mecanizadas CNC

El mecanizado CNC se emplea ampliamente en diversas industrias por su alta exactitud, precisión, velocidad y eficiencia. Sin embargo, los servicios de mecanizado CNC también pueden ser algo más caros en comparación con otros métodos de fabricación, como la impresión 3D. El costo es una consideración crucial en la aplicación del mecanizado CNC tanto para producción única como a gran escala. Este artículo destaca 10 consejos a través de los cuales puede reducir significativamente el costo de sus piezas mecanizadas con CNC .

Qué influye en el coste del mecanizado CNC

Antes de hacer cualquier esfuerzo por reducir los costes de mecanizado, es esencial comprender primero los factores que influyen en estos costes. Los costes de fabricación CNC dependen de los cuatro factores siguientes.

• Costos de instalación :Estos costos cubren todo, desde la preparación de archivos CAD y CAM hasta la planificación del proceso. Los costos de instalación son fijos y son más significativos para pequeños volúmenes de producción.
• Costos de materiales :El costo del material a partir del cual se fabricará una pieza afecta significativamente el costo total del proceso de fabricación y el costo de la pieza terminada. Los materiales raros aumentan enormemente los costos. La maquinabilidad también es otro factor de costo del material, ya que influye en el consumo de recursos y el tiempo y esfuerzo de maquinado.
• Tiempo de mecanizado :En el mundo del mecanizado CNC, el tiempo es literalmente dinero. El tiempo de mecanizado es un factor de coste significativo. Cuanto más tiempo lleve mecanizar una pieza, más cara será. Los costos relacionados con el funcionamiento y el mantenimiento de la máquina CNC, el consumo de energía y los salarios de los operadores aumentan a medida que aumenta el tiempo de mecanizado.
• Costos varios :Estos costos en el mecanizado CNC cubren todo lo que se puede considerar como un requisito especial o extra. Estos incluyen tolerancias estrictas, herramientas especiales, control de calidad más estricto y velocidades de mecanizado más bajas.

Habiendo entendido los factores que impulsan los costos en el mecanizado CNC, ahora podemos explorar las formas en que se pueden reducir.

10 Consejos para Reducir el Costo de una Pieza Mecanizada CNC

Al analizar los principales factores que influyen en el costo del mecanizado CNC, existen tres formas principales de reducirlo. Estos son la optimización del diseño, la selección de materiales y las consideraciones especiales, siendo la optimización del diseño la más importante. Las siguientes son diez formas en las que puede reducir significativamente los costos de mecanizado CNC.

1. Selección de materiales

Antes de seleccionar un material en particular, realice una investigación exhaustiva para asegurarse de que sea la opción menos costosa que tenga todas las propiedades requeridas para su aplicación. Si bien la calidad del material no debe verse comprometida, no todas las propiedades de un material son necesarias para una aplicación en particular. Por ejemplo, el acero resistente al calor es una opción innecesaria y costosa para mecanizar un silbato.

Otra consideración material importante es la maquinabilidad. Ciertos materiales, como el aluminio, tienen una alta maquinabilidad y deben usarse siempre que sea posible. Diferentes aleaciones de aluminio también difieren en precio. Por ejemplo, una pieza a continuación, hecha de aluminio 3.1645 más raro, costaría un 25 % más en comparación con el aluminio 3.3206.

2. Evite múltiples acabados

El mecanizado CNC generalmente produce un acabado superficial satisfactorio tal como se mecanizó. Este acabado debe seleccionarse siempre que sea posible, ya que múltiples acabados superficiales, aunque son necesarios para algunas piezas, cuestan más de aplicar. Los acabados de mejora de la superficie, como el anodizado y la película Chem, solo deben solicitarse cuando sea necesario. Otro generador de costos severo es aplicar diferentes acabados superficiales para diferentes áreas de una pieza. Un ejemplo de esto es aplicar granallado en un área y una película Chem en otra. Trate de mantener las especificaciones de acabado uniformes para toda la pieza.

3. Pedido al por mayor

La economía de escala se aplica significativamente al mecanizado CNC. El precio del mecanizado se reduce exponencialmente a medida que aumenta el volumen de producción. Para poner el ahorro de costes en perspectiva. Una sola unidad de la pieza de la imagen inferior cuesta 30,75 €. El coste por unidad se reduce a 9,62 € para un volumen de producción de 10 piezas y 6,76 € para un volumen de producción de 100 piezas. Estas caídas se deben a que el costo de instalación permanece igual, ya sea que esté produciendo una unidad o 100 unidades de la misma pieza. Los pedidos a granel también eliminan el costo de diferentes configuraciones de máquinas, ya que se utilizarán las mismas configuraciones para toda la producción. Aproveche siempre la economía de escala realizando pedidos al por mayor.

4. Evite Paredes Excesivamente Delgadas

Las paredes delgadas toman más tiempo para fabricarse. Esto se debe a que son frágiles y requieren varias pasadas a poca profundidad de corte. También es muy probable que vibren, por lo que mecanizarlos con tolerancias específicas es un desafío y una pérdida de tiempo. Esto aumenta el tiempo de maquinado y, por implicación, el costo de maquinado. Para evitar este costo, diseñe paredes más gruesas. Recomendamos un espesor de pared mínimo de 0,8 mm para metales y 1,5 mm para plásticos.

5. Bordes internos redondeados con radio suficiente

Debido a que las herramientas de corte son cilíndricas, es imposible mecanizar esquinas internas perfectas de 90°. La única forma de lograr esto es a través de EDM, que es un proceso de fabricación mucho más costoso que el mecanizado CNC. Recomendamos encarecidamente que redondee todos los bordes interiores de su diseño, ya que esto ahorrará el tiempo que le llevará a la sala de corte intentar producir bordes afilados. También recomendamos un radio de tamaño suficiente de al menos 1/3 veces la profundidad de la cavidad. Un radio de esquina pequeño requeriría una herramienta con un diámetro pequeño y, dado que las herramientas pequeñas no pueden eliminar grandes cantidades de material en una sola pasada, se necesitarán varias pasadas a velocidades más bajas, lo que aumenta el tiempo y el costo de mecanizado.

6. No diseñe cavidades profundas

Las bolsas/cavidades profundas implican una gran cantidad de eliminación de material para crearlas, lo que las convierte en características que consumen mucho tiempo. Mecanizarlos también puede provocar que la herramienta se cuelgue, se desvíe y se rompa. La única forma de evitar estos problemas con las herramientas es reducir progresivamente la fresa frontal. Sin embargo, esto también consume muchísimo tiempo.

Una forma sencilla de evitar todo esto es diseñar cavidades con una profundidad máxima de cuatro veces su ancho. Por ejemplo, una cavidad de 10 mm de ancho no debe tener más de 40 mm de profundidad. Tenga en cuenta que cualquier cavidad más profunda que seis veces el diámetro de la herramienta de corte se considera profunda.

7. Limite la profundidad de los subprocesos

Los hilos proporcionan conexiones muy fiables. Sin embargo, las conexiones de subprocesos fuertes ocurren en los primeros subprocesos, lo que hace que los subprocesos largos sean innecesarios. Los agujeros roscados largos pueden requerir herramientas especiales y requieren más tiempo y esfuerzo para mecanizar. Limite siempre la profundidad de las roscas a un máximo de tres veces el diámetro del orificio. Al roscar un orificio ciego, recomendamos agregar una longitud sin roscar de al menos la mitad del diámetro del orificio en la parte inferior del orificio.

8. Especifique tolerancias solo cuando sea necesario, evitando tolerancias estrictas

Las tolerancias generalmente aumentan el costo y el tiempo de mecanizado y solo deben especificarse cuando sea necesario. Las máquinas CNC son muy precisas y producen tolerancias estándar cuando no se especifican tolerancias personalizadas en el diseño. Las tolerancias estrictas deben especificarse solo cuando sea necesario, ya que son difíciles de aplicar. También requieren más tiempo de mecanizado e inspecciones manuales. También le recomendamos que utilice GD &T en sus dibujos, ya que definen tolerancias más flexibles.

9. Utilice tamaños de orificio estándar

Cuando diseñe orificios, utilice tamaños de broca estándar. Los tamaños de orificio no estándar requerirían fresas de extremo para terminar la ladera a la dimensión no estándar especificada, lo que aumenta significativamente el tiempo de mecanizado.

10. No incluir letras en el diseño a mecanizar

Mecanizar textos en piezas en un generador de costos innecesario, que requiere tiempo y esfuerzo adicionales para crear. Los textos requeridos se pueden pintar en la pieza terminada después de la fabricación. Si es necesario incluir textos, utilice textos grabados, ya que implican menos eliminación de material.

Conclusión

Siguiendo estos consejos, puede reducir significativamente el costo de las piezas mecanizadas por CNC. En Xometry Europe, ofrecemos servicios de mecanizado CNC rápidos, asequibles y fiables, ya sea para producciones únicas o grandes volúmenes de producción. Diríjase a la plataforma de cotización instantánea para cargar sus modelos optimizados y seleccionar los mejores materiales para su aplicación.