La lavorazione CNC è ampiamente utilizzata in vari settori per la sua elevata accuratezza, precisione, velocità ed efficienza. Tuttavia, i servizi di lavorazione CNC possono anche essere leggermente più costosi rispetto ad altri metodi di produzione come la stampa 3D. Il costo è una considerazione cruciale nell’impiego della lavorazione CNC sia per la produzione una tantum che su larga scala. Questo articolo evidenzia 10 suggerimenti che possono ridurre significativamente il costo delle componenti CNC.
Cosa influenza il costo della lavorazione CNC
Prima di fare qualsiasi sforzo per ridurre i costi di lavorazione, è in primo luogo essenziale comprendere i fattori che influenzano questi costi. I costi di produzione del CNC dipendono dai seguenti quattro fattori.
- Costi di installazione: questi costi coprono tutto, dalla preparazione dei file CAD e CAM alla pianificazione del processo. I costi di installazione sono fissi e sono più significativi se rapportati a piccoli volumi di produzione.
- Costi del materiale: il costo del materiale da cui deve essere prodotta una parte influisce in modo significativo sul costo complessivo del processo di produzione e sul costo del pezzo finito. I materiali non comuni (rari) incrementano sensibilmente i costi. La lavorabilità è anche un altro fattore di costo del materiale in quanto influenza il consumo di risorse, il tempo e gli sforzi di lavorazione.
- Tempo di lavorazione: nel mondo della lavorazione CNC, il tempo è letteralmente denaro. Il tempo di lavorazione è un fattore di costo molto importante. Più tempo occorre per lavorare un pezzo, più esso sarà costoso. I costi di funzionamento e manutenzione della macchina CNC, il consumo di energia e gli stipendi dell’operatore aumentano con l’aumentare del tempo di lavorazione.
- Costi vari: questi costi nella lavorazione CNC coprono tutto ciò che può essere considerato come requisito speciale o extra. Questi includono tolleranze strette, utensili speciali, controllo di qualità più rigoroso e velocità di lavorazione inferiori.
Dopo aver compreso i fattori che determinano i costi nella lavorazione CNC, ora vediamo i metodi per ridurli.
10 suggerimenti per ridurre il costo di una parte lavorata al CNC
Analizzando i principali fattori che influenzano il costo della lavorazione CNC, ci sono tre metodi fondamentali per ridurlo. L’ottimizzazione del progetto, la scelta dei materiali e delle considerazioni speciali, in ogni caso l’ottimizzazione del progetto è la più importante tra queste. I seguenti sono dieci modi che permettono di ridurre in modo significativo i costi di lavorazione CNC.
1. Scelta del materiale
Prima di selezionare uno specifico materiale, eseguire ricerche approfondite per accertarsi che sia l’opzione meno costosa con tutte le proprietà richieste per la propria applicazione. Sebbene la qualità del materiale non debba essere compromessa, non tutte le proprietà di un materiale sono necessarie per una particolare applicazione. Per esempio, un acciaio resistente al calore è una scelta non necessaria e costosa per la lavorazione di un fischietto.
Un’altra importante considerazione sul materiale è la lavorabilità. Alcuni materiali, come l’alluminio, hanno un’elevata lavorabilità e dovrebbero essere utilizzati ogni volta sia possibile. Anche le diverse leghe di alluminio differiscono nel prezzo. Ad esempio, il componente qui sotto, realizzato con l’alluminio più raro 3.1645 , costerebbe il 25% in più rispetto all’alluminio 3.3206.
2. Evita finiture multiple
Il CNC generalmente produce già una finitura superficiale soddisfacente una volta terminata la lavorazione. Questa finitura dovrebbe essere selezionata quando possibile poiché aggiungere trattamenti superficiali, sebbene possano essere necessarie per alcune parti, aumentano il costo. Le finiture di miglioramento della superficie come l’anodizzazione e i rivestimenti chimici devono essere richiesti solo quando necessario. Un altro importante fattore di costo è l’applicazione di diverse finiture superficiali per differenti aree di un componente. Un esempio di ciò è l’applicazione di micropallinatura in un’area e un film di rivestimento in un’altra. Cerca di mantenere le specifiche di finitura uniformi a tutta la parte.
3. Ordine all’ingrosso
L’economia di scala si applica in modo significativo sulla lavorazione CNC. Il prezzo della lavorazione si riduce esponenzialmente all’aumentare del volume di produzione. Per mettere in prospettiva il risparmio sui costi. Una sola unità del componente nell’immagine sottostante costa € 30,75. Il costo unitario scende a 9,62 € per un volume di produzione di 10 pezzi e 6,76 € per un volume di produzione di 100 pezzi. Queste diminuzioni sono dovute al fatto che il costo di installazione rimane lo stesso, sia che si produca un’unità o 100 unità della stessa parte. Gli ordini all’ingrosso eliminano anche il costo di diverse configurazioni della macchina poiché le stesse impostazioni verranno utilizzate per l’intera produzione. Approfitta sempre dell’economia di scala effettuando ordini in grandi lotti.
4. Evitare pareti eccessivamente sottili
Le pareti sottili richiedono più tempo per la produzione. Questo perché sono fragili e richiedono più passaggi a minori profondità di taglio. È anche molto probabile che vibrino, quindi lavorarle secondo tolleranze specifiche è impegnativo e fa perdere tempo. Questo incrementa i tempi di lavorazione e, di conseguenza, i costi di lavorazione. Per evitare questo costo, progetta pareti più spesse. Si consiglia uno spessore minimo della parete di 0,8 mm per i metalli e 1,5 mm per la plastica.
5. Spigoli interni raccordati con raggio sufficiente
Poiché gli utensili da taglio sono cilindrici, è impossibile lavorare spigoli interni perfettamente a 90°. L’unico modo per ottenere questo risultato è tramite EDM, che è un processo di produzione molto più costoso rispetto alla lavorazione CNC. Ti consigliamo vivamente di raggiare tutti gli spigoli interni del progetto, in quanto farà risparmiare il tempo che ci impiegherebbe il reparto taglio per tentare di produrre spigoli affilati. Si consiglia inoltre un raggio sufficientemente dimensionato di almeno 1/3 la profondità dello scarico. Un raggio troppo inferiore richiederebbe un utensile con un diametro piccolo e poiché utensili con dimensione limitata non possono rimuovere grandi quantità di materiale in una sola passata, saranno necessarie più passate a velocità inferiori, aumentando così i tempi e i costi di lavorazione.
6. Non disegnare scarichi profondi
Scarichi/fori profondi richiedono una notevole rimozione di materiale, rendendole lavorazioni che richiedono tempo. La loro lavorazione può anche provocare il blocco, la flessione e la rottura dell’utensile. L’unico modo per evitare questi problemi agli utensili è scendere progressivamente con la fresa. Tuttavia, anche questo richiede molto tempo.
Un modo semplice per evitare tutto ciò è disegnare scarichi con una profondità massima di quattro volte la loro larghezza. Ad esempio, una cavità larga 10 mm non dovrebbe essere più profonda di 40 mm. Si noti che qualsiasi cavità più profonda di sei volte il diametro dell’utensile da taglio è considerata profonda.
7. Limita la profondità dei filetti
I filetti forniscono connessioni molto affidabili. Tuttavia, le tenuta vera e propria si verifica già solo nei primi filetti, rendendo non necessari filetti lunghi. I fori filettati lunghi possono richiedere utensili speciali nonché più tempo e sforzo per la lavorazione. Limitare sempre la profondità delle filettature a un massimo di tre volte il diametro del foro. Quando si filetta un foro cieco, si consiglia di aggiungere una lunghezza non filettata di almeno la metà del diametro del foro nella parte finale del foro.
8.Specificare le tolleranze solo quando necessario, evitando tolleranze strette
Le tolleranze in genere aumentano i costi e i tempi di lavorazione e devono essere specificate solo se necessario. Le macchine CNC sono estremamente precise e producono tolleranze standard quando tolleranze personalizzate non sono specificate nel disegno. Le tolleranze strette dovrebbero essere specificate solo quando necessario, poiché sono difficili da eseguire. Richiedono anche più tempo di lavorazione e ispezioni manuali. Ti consigliamo inoltre di utilizzare tolleranze geometriche e dimensionali nei disegni e definire tolleranze meno rigide.
9. Utilizzare dimensioni di fori standard
Quando si progettano i fori, utilizzare le dimensioni di punte standard. Dimensioni di fori non standard richiederebbero il ripasso degli utensili delle frese per ottenere la dimensione non standard specificata, aumentando in modo significativo il tempo di lavorazione.
10. Non includere caratteri di testo nel disegno da lavorare
Lavorare testi su parti è un costo inutile, che richiede tempo e sforzi aggiuntivi nella creazione. I testi richiesti possono essere verniciati sulla parte finita dopo la produzione. Se è necessario includere testi, disegnare delle incisioni, poiché richiedono una minore rimozione di materiale.
Conclusione
Seguendo questi suggerimenti, è possibile ridurre significativamente il costo delle parti lavorate al CNC. In Xometry Europe, offriamo servizi di lavorazione CNC veloci, convenienti e affidabili, sia per produzioni una tantum che per grandi volumi di produzione. Vai alla piattaforma di quotazione istantanea per caricare i tuoi modelli ottimizzati e selezionare i materiali migliori per la tua applicazione.