El costo del mecanizado CNC

En el mecanizado CNC, no existen costes fijos que puedan aplicarse universalmente a diferentes proyectos de mecanizado. El coste de un proyecto de mecanizado CNC está determinado conjuntamente por varios factores. Dado que el costo es una consideración vital en la mayoría de los proyectos, se recomienda comprender esos factores y la medida en que afectan el costo.

Este artículo lo ayudará a comprender los principales factores que impulsan el costo del mecanizado CNC y optimizar su proyecto para aprovecharlo al máximo.

Factores que afectan el costo del mecanizado CNC

Los factores más importantes que afectan el costo de las piezas mecanizadas CNC se pueden clasificar en equipos, materiales, diseño, volumen de fabricación y operaciones de acabado.

Equipos y maquinaria

Los costos de equipo se adquieren antes de que comience el mecanizado. Sin embargo, son costos de preparación e influyen en el costo del proyecto de mecanizado. Cuanto más caro sea adquirir, operar y mantener una máquina, más caras serán las piezas fabricadas con la máquina.

Cómo elegir el tipo de máquina CNC

La fabricación CNC implica varias operaciones de mecanizado. Estos incluyen taladrado, mandrinado, torneado y fresado. La mayoría de estos se llevan a cabo en un torno CNC o en una fresadora CNC.

Otro punto es cuán eficiente es la máquina en sí. Las máquinas CNC han evolucionado enormemente a lo largo de los años. Las primeras máquinas NC y CNC no son nada en comparación con las máquinas CNC modernas y altamente avanzadas que se utilizan en la actualidad. Las máquinas modernas son más rápidas y mucho más eficientes. A largo plazo, esta velocidad abarata la producción de piezas.

Cómo elegir las herramientas para mecanizado CNC

Además, los costos de las herramientas de corte también influyen en el costo total del equipo. El material de la herramienta, el recubrimiento y la geometría afectan este costo. Por ejemplo, las herramientas de carburo cementado, que son más duras, más resistentes al calor y capaces de soportar velocidades extremas, cuestan dos veces más que las herramientas de acero para herramientas.

Por que el fresado CNC es mas caro

Los molinos suelen costar más que los tornos, ya que cuentan con piezas móviles más complejas; son más difíciles de configurar, operar y mantener; y son capaces de operaciones más complejas. El fresado CNC es, por lo tanto, generalmente más costoso que cualquier otra operación.

Las fresadoras son de diferentes tipos, con diferentes niveles de complejidad y capacidad. Cuantos más ejes tenga una fresadora, más cara será. Las máquinas CNC modernas en su mayoría tienen tres ejes o cinco ejes. Si bien las máquinas de 5 ejes pueden crear geometrías muy complejas con mayor precisión y rapidez (por lo que requieren menos tiempo de mecanizado), suelen ser más costosas que sus contrapartes de 3 ejes.

Costos de instalación

Los costos de preparación cubren los costos incurridos en la preparación para el mecanizado real. Todas las piezas mecanizadas CNC comienzan como un modelo 3D. El modelo 3D está diseñado por expertos en diseño, utilizando el software CAD (diseño asistido por computadora). Los recursos necesarios para crear un modelo 3D para su fabricación constituyen una parte importante de los costes de instalación.

Los costes de configuración también incluyen la optimización del diseño y los preparativos CAM (Fabricación asistida por ordenador) para los modelos que se van a fabricar, utilizando el software CAM adecuado.

Materiales

Cómo influye el precio del material en el coste del mecanizado CNC

El material con el que se fabrica una pieza es uno de los factores de coste más importantes. Hay varios costos asociados con un material a mecanizar. El más importante de ellos es el costo del material en sí. Los materiales tienen un precio diferente, con los precios determinados por su disponibilidad, propiedades deseables y costos generales de producción.

Los metales suelen ser más caros que otros materiales. El siguiente gráfico muestra los precios relativos de algunos metales de ingeniería de uso común. Tenga en cuenta que los precios de los metales fluctúan y los precios exactos pueden variar según la ubicación. Los precios en el cuadro a continuación son relativos.

La maquinabilidad del material, un factor clave

Además del costo de los materiales, la maquinabilidad es otro determinante importante del costo. Los materiales que tienen baja maquinabilidad requieren más tiempo y esfuerzo para mecanizar, y en el mundo del mecanizado CNC, el tiempo es literalmente dinero. El coste de una pieza mecanizada es directamente proporcional al tiempo que se tarda en mecanizarla. Los materiales difíciles de mecanizar también consumen más recursos, como fluidos de corte, electricidad y herramientas de corte.

En Xometry, ofrecemos una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos y elastómeros. Puede encontrar una lista completa de los materiales que ofrecemos, junto con sus descripciones y costos relativos.

Diseño y geometría

Mejorar los diseños CAD para mecanizado CNC

El diseño y la geometría de las piezas afectan significativamente el costo del mecanizado CNC.

Es una regla general que cuanto más compleja sea una pieza, más costosa será su fabricación. Las piezas muy complejas pueden requerir maquinaria más avanzada. También requieren más tiempo de mecanizado, varias pasadas y configuraciones, más recursos y una inspección más detallada. Todo esto influye en el costo de las piezas.

En el mecanizado CNC, hay ciertas características y diseños de piezas que inevitablemente aumentan el costo. Estos incluyen esquinas internas afiladas, paredes delgadas, cavidades profundas, tamaños de orificios no estándar y letras. Estas y otras características rentables que hemos compilado afectan significativamente el costo y deben evitarse a menos que sean absolutamente necesarias. Además, ciertas especificaciones de diseño, como la rugosidad de la superficie o las opciones de tolerancia, pueden requerir varias pasadas e inspecciones.

Además, las piezas grandes son lógicamente más caras de fabricar, ya que requieren más materia prima, recursos, esfuerzo y tiempo de fabricación.

Volumen de producción

Reduce el coste del mecanizado CNC con alto volumen de producción

El costo por unidad de un conjunto de piezas idénticas se reduce significativamente a medida que aumenta el número de piezas. Esta reducción proporcional en el costo es el resultado de la eliminación del costo de establecimiento repetido. El diseño CAD, la preparación CAM y la puesta a punto de la máquina se gestionan de una vez por todas las piezas a fabricar.

Usando datos de nuestro Instant Quoting Engine, el gráfico a continuación compara el costo por unidad y la cantidad de unidades para la pieza en la imagen de arriba, hecha de aluminio EN AW-6061/3.3211/Al-Mg1SiCu.

El gráfico anterior demuestra que el costo por pieza es inversamente proporcional al número de piezas que se fabrican. El costo por unidad para un volumen de producción de 1000 es aproximadamente un 88 % menor que el costo de una unidad independiente.

Operaciones de acabado

El mecanizado CNC produce piezas que son adecuadas para ser utilizadas como mecanizadas. Sin embargo, ciertas aplicaciones requieren que las piezas pasen por operaciones de procesamiento posterior, como tratamiento térmico, acabado de superficies y recubrimiento para mejorar su funcionalidad, propiedades y estética. Todo esto aumenta el precio de una pieza.

Coste del mecanizado CNC con Instant Quoting Engine

En Xometry Europe, entendemos lo tedioso que sería analizar cada uno de estos numerosos factores para obtener un costo estimado para su proyecto de antemano. Para cualquier factor que desee cambiar, tendrá que rehacer sus cálculos para obtener una nueva estimación. Es por eso que hemos creado nuestro Instant Quoting Engine que calcula el costo de un proyecto de mecanizado CNC en segundos. Todo lo que necesita hacer es cargar su modelo y seleccionar sus preferencias (material, rugosidad de la superficie, tolerancias, acabado, etc.)