Lista de verificação para reduzir o preço de peças usinadas CNC

A usinagem CNC é amplamente empregada em vários setores por sua alta exatidão, precisão, velocidade e eficiência. No entanto, os serviços de usinagem CNC também podem ser um pouco mais caros quando comparados a outros métodos de fabricação, como a impressão 3D. O custo é uma consideração crucial na aplicação de usinagem CNC para produção única ou em grande escala. Este artigo destaca 10 dicas pelas quais você pode reduzir significativamente o custo de suas peças usinadas CNC .

O que influencia o custo da usinagem CNC

Antes de fazer qualquer esforço para reduzir os custos de usinagem, é essencial primeiro entender os fatores que influenciam esses custos em primeiro lugar. Os custos de fabricação CNC dependem dos quatro fatores a seguir.

• Custos de configuração :Esses custos cobrem tudo, desde a preparação de arquivos CAD e CAM até o planejamento do processo. Os custos de configuração são fixos e são mais significativos para pequenos volumes de produção.
• Custos de materiais :O custo do material a partir do qual uma peça deve ser fabricada afeta significativamente o custo total do processo de fabricação e o custo da peça acabada. Materiais raros aumentam o custo imensamente. A usinabilidade também é outro fator de custo do material, pois influencia o consumo de recursos e o tempo e esforço de usinagem.
• Tempo de usinagem :No mundo da usinagem CNC, tempo é literalmente dinheiro. O tempo de usinagem é um fator de custo significativo. Quanto mais tempo levar para usinar uma peça, mais cara ela será. Os custos envolvidos na operação e manutenção da máquina CNC, consumo de energia e salários do operador aumentam à medida que o tempo de usinagem aumenta.
• Custos diversos :Estes custos em usinagem CNC cobrem tudo o que pode ser considerado como requisito especial ou extra. Isso inclui tolerâncias apertadas, ferramentas especiais, controle de qualidade mais próximo e velocidades de usinagem mais baixas.

Tendo entendido os fatores que impulsionam os custos na usinagem CNC, podemos agora explorar as maneiras pelas quais eles podem ser reduzidos.

10 dicas para reduzir o custo de uma peça usinada CNC

Analisando os principais fatores que influenciam o custo da usinagem CNC, existem três maneiras principais de reduzi-lo. Estas são a otimização do projeto, seleção de materiais e considerações especiais, sendo a otimização do projeto o mais importante. A seguir estão dez maneiras pelas quais você pode reduzir significativamente os custos de usinagem CNC.

1. Seleção de materiais

Antes de selecionar um determinado material, faça uma extensa pesquisa para verificar se é a opção menos dispendiosa que possui todas as propriedades necessárias para sua aplicação. Embora a qualidade do material não deva ser comprometida, nem todas as propriedades de um material são necessárias para uma aplicação específica. Por exemplo, o aço resistente ao calor é uma escolha desnecessária e cara para usinar um apito.

Outra consideração importante do material é a usinabilidade. Certos materiais, como o alumínio, possuem alta usinabilidade e devem ser utilizados sempre que possível. Diferentes ligas de alumínio também diferem em preço. Por exemplo, uma peça abaixo, feita de Alumínio 3.1645 mais raro, custaria 25% mais caro em relação ao Alumínio 3.3206.

2. Evite vários acabamentos

Usinagem CNC normalmente produz um acabamento superficial satisfatório conforme usinado. Este acabamento deve ser selecionado sempre que possível, pois vários acabamentos de superfície, embora necessários para algumas peças, custam mais para aplicar. Acabamentos de aprimoramento de superfície, como anodização e filme Chem, devem ser solicitados apenas quando necessário. Outro fator de custo severo é a aplicação de diferentes acabamentos de superfície para diferentes áreas de uma peça. Um exemplo disso é a aplicação de jateamento em uma área e um filme Chem em outra. Tente manter as especificações de acabamento uniformes para toda a peça.

3. Encomendar em massa

A economia de escala aplica-se significativamente à usinagem CNC. O preço da usinagem reduz exponencialmente à medida que o volume de produção aumenta. Para colocar a economia de custos em perspectiva. Uma única unidade da peça na imagem abaixo custa € 30,75. O custo por unidade cai para € 9,62 para um volume de produção de 10 peças e € 6,76 para um volume de produção de 100 peças. Essas quedas ocorrem porque o custo de configuração permanece o mesmo, quer você esteja produzindo uma unidade ou 100 unidades da mesma peça. Pedidos em massa também eliminam o custo de diferentes configurações de máquina, pois as mesmas configurações serão usadas para toda a produção. Sempre aproveite a economia de escala fazendo pedidos em grandes quantidades.

4. Evite paredes excessivamente finas

Paredes finas levam mais tempo para fabricar. Isso ocorre porque eles são frágeis e requerem múltiplas passagens em baixa profundidade de corte. Eles também são muito propensos a vibrar e, portanto, usiná-los com tolerâncias especificadas é um desafio e uma perda de tempo. Isso aumenta o tempo de usinagem e, consequentemente, o custo de usinagem. Para evitar esse custo, projete paredes mais grossas. Recomendamos uma espessura mínima de parede de 0,8 mm para metais e 1,5 mm para plásticos.

5. Bordas internas arredondadas com raio suficiente

Como as ferramentas de corte são cilíndricas, é impossível usinar cantos internos de 90° perfeitos. A única maneira de conseguir isso é via EDM, que é um processo de fabricação muito mais caro do que a usinagem CNC. É altamente recomendável que você arredonde todas as arestas internas em seu projeto, pois isso economizará o tempo que levará a sala de corte para tentar produzir arestas vivas. Recomendamos também um raio de tamanho suficiente de pelo menos 1/3 da profundidade da cavidade. Um raio de canto pequeno exigiria uma ferramenta com um diâmetro pequeno e, como ferramentas pequenas não podem remover grandes quantidades de material em uma passagem, serão necessárias várias passagens em velocidades mais lentas, aumentando assim o tempo e o custo da usinagem.

6. Não projete cavidades profundas

Bolsos/cavidades profundos envolvem muita remoção de material para criar, tornando-os recursos demorados. Usiná-los também pode resultar em travamento da ferramenta, deflexão da ferramenta e quebra da ferramenta. A única maneira de evitar esses problemas de ferramenta é diminuir progressivamente a fresa de topo. No entanto, isso também é imensamente demorado.

Uma maneira simples de evitar tudo isso é projetar cavidades com profundidade máxima de quatro vezes sua largura. Por exemplo, uma cavidade de 10 mm de largura não deve ser mais profunda que 40 mm. Observe que qualquer cavidade com profundidade superior a seis vezes o diâmetro da ferramenta de corte é considerada profunda.

7. Limitar a profundidade dos tópicos

Threads fornecem conexões muito confiáveis. No entanto, as conexões de thread fortes ocorrem nos primeiros threads, tornando desnecessários os threads longos. Furos roscados longos podem envolver ferramentas especiais e exigir mais tempo e esforço para usinar. Limite sempre a profundidade das roscas a um máximo de três vezes o diâmetro do furo. Ao rosquear um furo cego, recomendamos adicionar um comprimento sem rosca de pelo menos metade do diâmetro do furo na parte inferior do furo.

8. Especifique tolerâncias apenas quando necessário, evitando tolerâncias apertadas

As tolerâncias normalmente aumentam o custo e o tempo de usinagem e só devem ser especificadas quando necessário. As máquinas CNC são altamente precisas e produzem tolerâncias padrão quando as tolerâncias personalizadas não são especificadas no projeto. Tolerâncias apertadas devem ser especificadas apenas quando necessário, pois são difíceis de aplicar. Eles também exigem mais tempo de usinagem e inspeções manuais. Também recomendamos que você use GD &T em seus desenhos e eles definem tolerâncias mais flexíveis.

9. Use tamanhos de furo padrão

Ao projetar furos, utilize tamanhos de brocas padrão. Tamanhos de furos fora do padrão exigiriam que as fresas de topo finalizassem a encosta até a dimensão fora do padrão especificada, aumentando significativamente o tempo de usinagem.

10. Não inclua letras no design a ser usinado

Usinagem de textos em peças em um gerador de custos desnecessário, exigindo tempo e esforço extra para criar. Os textos necessários podem ser pintados na peça acabada após a fabricação. Se for necessário incluir textos, utilize textos gravados, pois envolvem menos remoção de material.

Conclusão

Seguindo essas dicas, você pode reduzir significativamente o custo das peças usinadas CNC. Na Xometry Europe, oferecemos serviços de usinagem CNC rápidos, acessíveis e confiáveis, seja para produções pontuais ou grandes volumes de produção. Vá até a plataforma de cotação instantânea para fazer upload de seus modelos otimizados e selecionar os melhores materiais para sua aplicação.