O custo da usinagem CNC

Na Usinagem CNC, não há custos definidos que possam ser aplicados universalmente a diferentes projetos de usinagem. O custo de um projeto de usinagem CNC é determinado em conjunto por vários fatores. Como o custo é uma consideração vital na maioria dos projetos, é recomendável entender esses fatores e até que ponto eles afetam o custo.

Este artigo ajudará você a entender os principais fatores que impulsionam o custo da usinagem CNC e otimizar seu projeto para tirar o máximo proveito dele.

Fatores que afetam o custo de usinagem CNC

Os fatores mais importantes que afetam o custo das peças usinadas CNC podem ser classificados em equipamentos, materiais, design, volume de fabricação e operações de acabamento.

Equipamentos e máquinas

Os custos dos equipamentos são adquiridos antes do início da usinagem. No entanto, são custos de setup e influenciam o custo do projeto de usinagem. Quanto mais caro for adquirir, operar e manter uma máquina, mais caras serão as peças fabricadas com a máquina.

Como escolher o tipo de máquina CNC

A fabricação CNC envolve várias operações de usinagem. Estes incluem furação, mandrilamento, torneamento e fresamento. A maioria deles é realizada em tornos CNC ou fresadoras CNC.

Outro ponto é a eficiência da própria máquina. As máquinas CNC evoluíram tremendamente ao longo dos anos. As primeiras máquinas NC e CNC não são nada comparadas às máquinas CNC modernas altamente avançadas em uso hoje. As máquinas modernas são mais rápidas e muito mais eficientes. No longo prazo, essa velocidade torna a produção de peças mais barata.

Como escolher as ferramentas para usinagem CNC

Além disso, os custos das ferramentas de corte também influenciam o custo total do equipamento. O material da ferramenta, o revestimento e a geometria afetam esse custo. Por exemplo, ferramentas de metal duro, que são mais duras, mais resistentes ao calor e capazes de suportar velocidades extremas, custam mais de duas vezes mais do que ferramentas de aço ferramenta.

Por que a fresagem CNC é mais cara

Os moinhos normalmente custam mais do que os tornos, pois apresentam peças móveis mais complexas; são mais difíceis de configurar, operar e manter; e são capazes de operações mais complexas. A fresagem CNC é, portanto, geralmente mais cara do que qualquer outra operação.

As fresadoras são de diferentes tipos, com diferentes níveis de complexidade e capacidade. Quanto mais eixos uma fresadora tiver, mais cara ela será. As máquinas CNC modernas têm principalmente três eixos ou cinco eixos. Embora as máquinas de 5 eixos possam criar geometrias muito complexas com mais precisão e rapidez (requerendo menos tempo de usinagem), elas geralmente são mais caras do que as de 3 eixos.

Custos de configuração

Os custos de preparação cobrem os custos incorridos na preparação para a usinagem real. Todas as peças usinadas CNC começam como um modelo 3D. O modelo 3D é projetado por especialistas em design, usando o software CAD (Computer Aided Design). Os recursos necessários para criar um modelo 3D a ser fabricado representam uma parcela significativa dos custos de configuração.

Os custos de configuração também incluem otimização de projeto e preparações CAM (Computer Aided Manufacturing) para os modelos a serem fabricados, usando o software CAM apropriado.

Material

Como o preço do material influencia o custo da usinagem CNC>

O material do qual uma peça é feita é um dos fatores de custo mais importantes. Existem vários custos associados a um material a ser usinado. O principal deles é o custo do próprio material. Os preços dos materiais são diferenciados, sendo os preços determinados por sua disponibilidade, propriedades desejáveis ​​e custos gerais de produção.

Os metais são geralmente mais caros do que outros materiais. O gráfico abaixo mostra os preços relativos de alguns metais de engenharia comumente usados. Observe que os preços dos metais flutuam e os preços exatos podem variar de acordo com o local. Os preços no gráfico abaixo são relativos.

A usinabilidade do material, um fator chave

Além do custo dos materiais, a usinabilidade é outro importante determinante de custo. Materiais com baixa usinabilidade levam mais tempo e esforço para usinar e, no mundo da usinagem CNC, tempo é literalmente dinheiro. O custo de uma peça usinada é diretamente proporcional ao tempo que leva para usinar. Materiais difíceis de usinar também consomem mais recursos, como fluidos de corte, eletricidade e ferramentas de corte.

Na Xometry, oferecemos uma ampla gama de materiais, incluindo metais, plásticos e elastômeros. Você pode encontrar uma lista completa dos materiais que oferecemos, juntamente com suas descrições e custos relativos.

Design e geometria

Melhore os projetos CAD para usinagem CNC

O design e a geometria da peça afetam significativamente o custo da usinagem CNC.

É uma regra geral que quanto mais complexa for uma peça, mais cara será a fabricação. Peças altamente complexas podem exigir maquinário mais avançado. Eles também exigem mais tempo de usinagem, várias passagens e configurações, mais recursos e inspeção mais detalhada. Tudo isso influencia no custo das peças.

Na usinagem CNC, existem certas características e designs de peças que inevitavelmente aumentam o custo. Isso inclui cantos internos afiados, paredes finas, cavidades profundas, tamanhos de furos não padronizados e letras. Esses e outros recursos econômicos que compilamos afetam significativamente o custo e devem ser evitados, a menos que sejam absolutamente necessários. Além disso, certas especificações de projeto, como rugosidade da superfície ou opções de tolerância, podem exigir várias passagens e inspeções.

Além disso, peças grandes são logicamente mais caras de fabricar, pois exigem mais matéria-prima, recursos e esforço e tempo de fabricação.

Volume de produção

Reduza o custo da usinagem CNC com produção de alto volume

O custo por unidade para um conjunto de peças idênticas reduz significativamente à medida que o número de peças aumenta. Essa redução proporcional no custo é resultado da eliminação de custos repetidos de configuração. O projeto CAD, a preparação CAM e a configuração da máquina são tratados de uma vez por todas as peças a serem fabricadas.

Usando dados do nosso Instant Quoting Engine, o gráfico abaixo compara o custo por unidade e número de unidades para a peça na imagem acima, feita de Alumínio EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

O gráfico acima comprova que o custo por peça é inversamente proporcional ao número de peças que estão sendo fabricadas. O custo por unidade para um volume de produção de 1.000 unidades é aproximadamente 88% menor do que o custo de uma unidade independente.

Concluindo operações

A usinagem CNC produz peças que são adequadas para serem usadas como usinadas. No entanto, certas aplicações exigem que as peças passem por operações de pós-processamento, como tratamento térmico, acabamento superficial e revestimento para melhorar sua funcionalidade, propriedades e estética. Tudo isso aumenta o preço de uma peça.

Custo de usinagem CNC usando o Instant Quoting Engine

Na Xometry Europe, entendemos como seria tedioso analisar cada um desses inúmeros fatores para obter um custo estimado para o seu projeto antecipadamente. Para qualquer fator que você deseja alterar, você teria que refazer seus cálculos para obter uma nova estimativa. É por isso que criamos nosso Instant Quoting Engine que calcula o custo de um projeto de usinagem CNC em segundos. Tudo o que você precisa fazer é carregar seu modelo e selecionar suas preferências (material, rugosidade da superfície, tolerâncias, acabamento, etc.)