REDUCCIÓN DE COSTES DE PIEZAS CNC

Cómo afecta el diseño al costo:Mecanizado CNC

Stratasys Direct Manufacturing utiliza más de 20 tornos y máquinas de fresado CNC (control numérico por computadora) de última generación de 3 y 5 ejes. Nuestros centros de mecanizado CNC también utilizan máquinas de 5 ejes de vanguardia, que reducen sustancialmente el tiempo de respuesta al eliminar configuraciones intermedias y permitir socavaduras y características fuera del eje.

El mecanizado CNC puede ser un método de fabricación eficiente para la producción de piezas y la creación de prototipos, pero puede perder rentabilidad si los detalles clave del diseño y las capacidades de mecanizado no están bien equilibrados. Hemos desglosado las consideraciones al prepararnos para ordenar el mecanizado CNC en Stratasys Direct para ayudar a garantizar la rentabilidad y los plazos de entrega rápidos.

Principales factores que afectan el costo

Materiales de mecanizado CNC

Los materiales tienden a ser el segundo factor más influyente en los costos de mecanizado CNC. El mecanizado más rentable se produce cuando se puede lograr un equilibrio entre el costo del material y su maquinabilidad. Cuando se trata de la maquinabilidad, o la facilidad con la que el material cede al proceso, cuanto más maquinable sea el material, más rápidas se pueden fabricar las piezas y más económicos los servicios. Los materiales plásticos y las aleaciones de metales más blandos suelen ser más fáciles de mecanizar. Para determinar la maquinabilidad inherente del material, puede hacer referencia a las propiedades individuales del material en el gráfico de mecanizado CNC.

Tiempo de mecanizado CNC y mano de obra

A menudo, el mayor factor de costo cuando se utiliza el mecanizado CNC para la fabricación es el tiempo que lleva construir una pieza. Las piezas grandes y complejas requieren un tiempo de mecanizado más prolongado, lo que se suma a sus costos generales.

Las geometrías complejas que requieren mecanizado multieje tardan más en producirse y las construcciones más complicadas a menudo dependen de la fabricación manual y el acabado posterior. Si el diseño de una pieza incluye ciertas funciones en cada lado, a menudo se necesita una reposición manual y, a veces, nuevos accesorios para acomodar la pieza reubicada, para acceder a esas funciones. Cuanto más trabajo se asocie con el logro de su diseño, más costosa se vuelve la pieza.

Los costos de configuración del mecanizado CNC se reducen considerablemente con mayores cantidades de piezas. En las primeras etapas del proyecto, puede ser ventajoso considerar los puntos de precio unitario más bajos que surgen de mayores cantidades de piezas mecanizadas.

Diseño de piezas CNC

Al optimizar su diseño para una producción rápida con poca reposición manual requerida, puede reducir significativamente los costos de sus piezas mecanizadas. Específicamente, debe considerar las siguientes características clave de diseño:

• Características de diseño con una relación ancho-alto de menos de 4 son ideales. Las características más pequeñas requieren más pasadas de la máquina y son propensas a las vibraciones, lo que dificulta la precisión y prolonga el tiempo de mecanizado.
• Profundidad de la cavidad las herramientas suelen funcionar mejor cuando se cortan cavidades con una profundidad de hasta 2 o 3 veces su diámetro. Si es posible, haga la cavidad con una profundidad inferior a 4 veces el diámetro de la herramienta.
• Espesor de pared debe estar entre 0,03 y 0,06 pulgadas (0,8 y 1,5 mm). Las paredes más delgadas requieren varias pasadas con la herramienta a profundidades de corte bajas. Las características delgadas son propensas a las vibraciones, por lo que mecanizarlas con precisión es un desafío y aumenta el tiempo de mecanizado.
• Agujeros en tamaños de broca estándar son rápidos de lograr, pero los orificios de tamaño no estándar deben mecanizarse con una herramienta de fresado final, lo que aumenta el costo total y el tiempo de mecanizado.
• Hilos debe diseñarse con una longitud mínima de 1,5 veces y una longitud máxima de 3 veces el diámetro del orificio.
• Radio dentro de las esquinas que tienen una longitud a diámetro de 3:1 o menos aseguran menos pasadas de fresado, sin cambios de herramientas y menos tiempo total de mecanizado.

Cuando se trata de reducir los costos en un pedido de mecanizado CNC, es mejor lograr un equilibrio con material más barato con fácil maquinabilidad y diseño optimizado y estandarizado. Asegúrese de que todas las características de su diseño sean críticas para su proyecto o si puede simplificar el alcance general. Cuanto más compleja, más requerida de su maquinista, menos eficiente se vuelve la solución.