Bei der CNC-Bearbeitung gibt es keine festen Kosten, die universell auf verschiedene Projekte angewendet werden können. Die Kosten für ein CNC-Bearbeitungsprojekt werden von mehreren Faktoren mitbestimmt. Da die Kosten bei den meisten Projekten eine wichtige Rolle spielen, ist es empfehlenswert, diese Faktoren und das Ausmaß, in dem sie die Kosten beeinflussen, zu verstehen.

Dieser Artikel hilft Ihnen, die wichtigsten Faktoren zu verstehen und Ihr Projekt zu optimieren, sodass Sie das Beste daraus machen können.

Faktoren mit Auswirkungen auf die Kosten der CNC-Bearbeitung

Die wichtigsten Faktoren, die sich auf die Kosten von CNC-gefertigten Teilen auswirken, lassen sich in die Bereiche Werkzeuge, Materialien, Design, Fertigungsvolumen und Nachbearbeitungsschritte einteilen.

Werkzeug und Maschinen

Werkzeugkosten fallen an, bevor die Bearbeitung beginnt. Sie sind jedoch Anschaffungskosten und beeinflussen die Kosten für das Bearbeitungsprojekt. Je teurer die Anschaffung, der Betrieb und die Wartung einer Maschine ist, desto teurer werden die mit der Maschine hergestellten Teile.

Wie Sie den Typ der CNC-Maschine auswählen

Die CNC-Fertigung umfasst verschiedene Bearbeitungsvorgänge. Dazu gehören Bohren, Ausbohren, Drehen und Fräsen. Die meisten davon werden entweder auf einer CNC-Drehmaschine oder einer CNC-Fräse ausgeführt.

Ein weiterer Punkt ist, wie effizient die Maschine selbst ist. CNC-Maschinen haben sich im Laufe der Jahre enorm weiterentwickelt. Die frühen NC- und CNC-Maschinen sind nichts im Vergleich zu den hochentwickelten modernen CNC-Maschinen, die heute im Einsatz sind. Moderne Maschinen sind schneller und viel effizienter. Auf lange Sicht macht diese Geschwindigkeit die Produktion von Teilen billiger.

Wie Sie die Werkzeuge für die CNC-Bearbeitung auswählen

Auch die Kosten für die Schneidwerkzeuge beeinflussen die Gesamtkosten der Anlage. Das Werkzeugmaterial, die Beschichtung und die Geometrie wirken sich alle darauf aus. Zum Beispiel kosten Werkzeuge aus Hartmetall, die härter, hitzebeständiger und in der Lage sind, extremen Geschwindigkeiten standzuhalten, mehr als doppelt so viel wie Werkzeuge aus Werkzeugstahl.

Warum CNC-Fräsen teurer ist

Fräsmaschinen sind in der Regel teurer als Drehmaschinen, da sie über komplexere bewegliche Teile verfügen, schwieriger einzurichten, zu bedienen und zu warten sind und komplexere Operationen durchführen können. Daher ist das CNC-Fräsen im Allgemeinen teurer als jede andere Operation.

Es gibt verschiedene Arten von Fräsmaschinen mit unterschiedlicher Komplexität und Leistungsfähigkeit. Je mehr Achsen eine Fräsmaschine hat, desto teurer wird sie. Moderne CNC-Maschinen haben meist drei oder fünf Achsen. Während 5-Achsen-Maschinen sehr komplexe Geometrien genauer und schneller erstellen können (so dass sie weniger Bearbeitungszeit benötigen), sind sie in der Regel teurer als ihre Gegenstücke mit 3 Achsen.

Anschaffungskosten

Anschaffungskosten umfassen die Kosten, die in Vorbereitung auf die eigentliche Bearbeitung anfallen. Alle CNC-gefrästen Teile beginnen als 3D-Modell. Das 3D-Modell wird von Design-Experten mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) entworfen. Die Ressourcen, die zur Erstellung eines 3D-Modells für die Fertigung benötigt werden, machen einen erheblichen Teil der Anschaffungskosten aus.

Zu den Anschaffungskosten gehören auch die Design-Optimierung und die CAM-Vorbereitung (Computer Aided Manufacturing) für die zu fertigenden Modelle unter Verwendung der entsprechenden CAM-Software.

Material

Wie der Preis des Materials die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflusst

Das Material, aus dem ein Teil gefertigt wird, ist einer der wichtigsten Kostentreiber. Es gibt mehrere Kosten, die mit einem zu bearbeitenden Material verbunden sind. An erster Stelle stehen dabei die Kosten für das Material selbst. Materialien haben unterschiedliche Preise, die von ihrer Verfügbarkeit, den gewünschten Eigenschaften und den Gesamtproduktionskosten bestimmt werden.

Metalle sind normalerweise teurer als andere Materialien. In der folgenden Tabelle sind die relativen Preise einiger häufig verwendeter technischer Metalle dargestellt. Beachten Sie, dass die Preise für Metalle schwanken und die tatsächlichen Preise je nach Standort variieren können. Die Preise in der Tabelle unten sind relativ.

Die Bearbeitbarkeit des Materials, ein Schlüsselfaktor

Neben den Materialkosten ist die Bearbeitbarkeit ein weiterer wichtiger Faktor für die Kosten. Materialien, die eine geringe Bearbeitbarkeit aufweisen, benötigen mehr Zeit und Aufwand für die Fertigung, und in der Welt der CNC-Bearbeitung ist Zeit buchstäblich Geld. Die Kosten für ein bearbeitetes Teil sind direkt proportional zu der Zeit, die für die Bearbeitung benötigt wird. Schwer zu bearbeitende Materialien verbrauchen auch mehr Ressourcen wie Schneidflüssigkeiten, Strom und Schneidwerkzeuge.

Bei Xometry bieten wir eine breite Palette von Materialien an, darunter Metalle, Kunststoffe und Elastomere. Hier finden Sie eine vollständige Liste der von uns angebotenen Materialien, zusammen mit deren Beschreibungen und relativen Kosten.

Design und Geometrie

Design und Geometrie eines Teils haben einen großen Einfluss auf die Kosten der CNC-Bearbeitung. 

Als Faustregel gilt: Je komplexer ein Teil ist, desto teurer wird es in der Herstellung. Hochkomplexe Teile können einen fortschrittlicheren Maschinenpark erfordern. Sie erfordern auch mehr Bearbeitungszeit, mehrere Durchgänge und Aufspannungen, mehr Ressourcen und eine genauere Prüfung. All diese Faktoren beeinflussen die Kosten der Teile.

Außerdem sind große Teile logischerweise teurer in der Fertigung, da sie mehr Rohmaterial, Ressourcen, Fertigungsaufwand und Zeit erfordern.

Fertigungsvolumen

Reduzieren Sie die Kosten für die CNC-Bearbeitung durch hohe Stückzahlen

Die Kosten pro Einheit für einen Satz identischer Teile reduzieren sich deutlich, wenn die Anzahl der Teile steigt. Diese proportionale Kostensenkung resultiert aus dem Wegfall der wiederholten Anschaffungskosten. Die CAD-Konstruktion, die CAM-Vorbereitung und die Maschineneinrichtung werden einmal und für alle zu fertigenden Teile erledigt.

Unter Verwendung von Daten aus unserer Instant Quoting Engine vergleicht das folgende Diagramm die Kosten pro Stück und Stückzahl für das Teil im Bild oben, hergestellt aus Aluminium EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

Das obige Diagramm bestätigt, dass die Kosten pro Teil umgekehrt proportional zur Anzahl der herzustellenden Teile sind. Bei einem Fertigungsvolumen von 1000 Stück sind die Kosten pro Teil ca. 88% geringer als die Kosten für ein einzelnes Teil.

Nachbearbeitungen

Bei der CNC-Bearbeitung werden Teile hergestellt, die für den Einsatz im unbearbeiteten Zustand geeignet sind. Bestimmte Anwendungen erfordern jedoch, dass die Teile Nachbearbeitungsschritte wie Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung und Beschichtung durchlaufen, um ihre Funktionalität, Eigenschaften und Ästhetik zu verbessern. All dies erhöht den Preis eines Teils.

Kosten der CNC-Bearbeitung mit Instant Quoting Engine

Bei Xometry Europe verstehen wir, wie mühsam es wäre, jeden dieser zahlreichen Faktoren zu analysieren, um im Vorfeld einen Kostenvoranschlag für Ihr Projekt zu erhalten. Für jeden Faktor, den Sie ändern möchten, müssten Sie Ihre Berechnungen erneut durchführen, um eine neue Schätzung zu erhalten. Aus diesem Grund haben wir unsere Instant Quoting Engine entwickelt, mit der Sie die Kosten für ein CNC-Bearbeitungsprojekt in Sekundenschnelle berechnen können. Alles, was Sie tun müssen, ist Ihr Modell hochzuladen und Ihre Anforderungen auszuwählen (Material, Oberflächenrauheit, Toleranzen, Nachbearbeitung usw.)

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