Reduza Custos de Protótipos CNC: Estratégias Comprovadas para Engenheiros

Muitos engenheiros sabem que usinagem CNC é método mais usado em prototipagem devido à velocidade e versatilidade. Porém, certas decisões adicionam custos evitáveis às peças. Este artigo aborda formas de reduzir custo de fabricação de protótipos CNC.

Lista de Principais Custos para Protótipos CNC

Para entender como reduzir custo, vejamos lista de principais despesas.

Metal em Bruto (Bulk Metal)

Princípio básico da usinagem CNC personalizada: primeiro, precisa de grande peça de metal para cortar. Em prototipagem e baixa volume, os chamados blanks são muito maiores que massa total da peça final (até 5 vezes em alguns casos). Por isso, escolher liga certa é importante, pois você paga 3-4 vezes a massa da peça.

Tempo de Configuração (Setup Time)

Uma vez que desenhos técnicos entram no serviço CNC, haverá etapa de preparação ao preparar equipamentos, escrever programas NC, fabricar ou montar ferramentas.

Tempo de Usinagem (Machining Time)

Após preparação, inicia usinagem. Parâmetro principal na prototipagem rápida CNC é tempo total do processo. Inclui tempo de corte real, troca de ferramenta, carga/descarga de peças, e tempo para peças moverem entre máquinas quando necessário. Este custo é de longe o maior da lista, e absolutamente necessário reduzir tempo de usinagem.

Tempo Extra

Devido a documentação, transporte, etc., qualquer processo de fabricação tem paralisações administrativas inevitáveis. Tudo depende do fabricante de prototipagem rápida, então escolha cuidadosamente e pergunte quanto tempo leva para assinar contrato ou enviar peças usinadas CNC ao seu local.

Economize Custo de Prototipagem CNC

Após analisar todas despesas que afetam custo final, listamos dicas para reduzir custo de moldagem CNC do seu projeto.

Escolha o Material Metálico Certo

Muitos iniciantes não pensam realmente no material. Usam aço de construção padrão ou materiais "legais" como titânio ou aço inoxidável para evitar ferrugem. Ambas escolhas podem ser erradas ou certas. O que entender: preço da liga não é fator decisivo. Outro problema: quando precisa de propriedades especiais, ex: suportar alta temperatura, mas escolhe material de grau superior ao possível. Ex: precisa 800°C, escolhe 950°C, este material é mais difícil de usinar e mais caro, mas não requer 150°C adicionais.

Geralmente, metal é mais caro que plástico. Usinabilidade do metal também afeta custo - materiais com baixa usinabilidade requerem mais tempo, ferramentas e dinheiro, aumentando custos. Considere propriedades do componente e aplicações futuras: quão quente ficará? Precisa de prevenção de ferrugem? Seja preciso e não exagere. Ex: se plástico fornece resistência necessária, use em vez de aço para reduzir custos.

Evite Paredes Finas e Bolsões Profundos

Prototipagem CNC envolve muita força e atrito. Força de corte deve ser grande para cortar aço ou ligas. Esta força não se aplica só ao corte. Se ferramenta cega ou parâmetros grandes, peça pode curvar ligeiramente. Se peça tem muito metal e é rígida, pode ignorar, mas quanto mais fina e longa, mais notará deformação pela força de corte. Reduzir parâmetros compensa parcialmente, mas aumenta tempo de usinagem. Portanto, peças prototipadas devem ter paredes mais grossas.

Evite Tolerâncias de Alta Precisão Desnecessárias

Similar à complexidade, tolerâncias elevam preço da manufatura CNC. Usinagem CNC suporta precisão incrível, produz peças com tolerâncias muito pequenas. Porém, quanto mais apertadas e precisas suas tolerâncias, mais pagará na prototipagem.

Usinagem CNC produz tolerâncias incrivelmente finas com alta precisão. Embora tolerâncias ultra-apertadas criem componentes consistentes e funcionais, protótipos CNC frequentemente não requerem padrões de tolerância finos. Na prototipagem rápida, aderência a tolerâncias finas aumenta custos. Use tolerâncias médias, grossas ou muito grossas para reduzir custo de prototipagem rápida em usinagem CNC.

Evite Designs Complicados

Não tente fazer mais peças do que precisam. Maximizar uso de material pode causar problemas de fixação ou usinagem, aumentando custos. Se design ficar muito complicado, considere dividi-lo em diferentes peças e montá-las com fixadores.

Esperamos que estas técnicas ajudem a economizar custo de prototipagem CNC. Trocar para materiais mais amigáveis à usinagem ou mais baratos é uma das melhores formas de manter orçamento (assumindo que atende requisitos).