De kosten van draai- en freeswerk

Bij CNC draai- en freeswerk zijn er geen vaste kosten die universeel kunnen worden toegepast op verschillende bewerkingsprojecten. De kostprijs van een CNC-bewerkingsproject wordt mede bepaald door meerdere factoren. Aangezien kosten een essentiële overweging zijn in de meeste projecten, wordt aanbevolen om deze factoren te begrijpen en de mate waarin ze de kosten beïnvloeden.

Dit artikel helpt jou de belangrijkste factoren te begrijpen die de kosten van CNC-bewerkingen bepalen en jouw project te optimaliseren om er het maximale uit te halen.

Factoren die van invloed zijn op de kosten van CNC-bewerking

De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de kosten van CNC-gefreesde onderdelen kunnen worden ingedeeld onder apparatuur, materialen, ontwerp, productievolume en afwerkingsbewerkingen.

Apparatuur en machines

Apparatuurkosten worden al meegerekend voordat de bewerking begint. Het zijn echter instelkosten en hebben invloed op de kosten van het project. Hoe duurder het is om een machine aan te schaffen, te bedienen en te onderhouden, hoe duurder de onderdelen die met de machine worden vervaardigd zullen zijn.

Hoe kies je het type CNC machine?

CNC-productie omvat verschillende machinale bewerkingen. Deze omvatten boren, kotteren, draaien en frezen. De meeste hiervan worden uitgevoerd op een CNC-draaibank of een CNC-frees.

Een ander punt is hoe efficiënt de machine zelf is. CNC-machines zijn in de loop der jaren enorm geëvolueerd. De vroege NC- en CNC-machines zijn niets vergeleken met de zeer geavanceerde moderne CNC-machines die tegenwoordig in gebruik zijn. Moderne machines zijn sneller en veel efficiënter. Op de lange termijn maakt deze snelheid de productie van onderdelen goedkoper.

Hoe kies je de tooling?

De kosten van de freesgereedschappen zijn ook van invloed op de totale kosten. Het gereedschapsmateriaal, de coating en de geometrie hebben allemaal invloed op deze kosten. Zo kosten hardmetalen gereedschappen, die harder en hittebestendiger zijn en extreme snelheden kunnen weerstaan, twee keer zo veel dan gereedschappen uit tool steel.

Waarom is CNC frezen duurder?

Freesmachines kosten doorgaans meer dan draaibanken omdat ze complexere bewegende delen hebben; moeilijker in te stellen zijn, te bedienen en te onderhouden; en zijn in staat tot meer complexe operaties. CNC-frezen is daarom over het algemeen duurder dan elke andere bewerking.

Freesmachines zijn van verschillende typen, met verschillende niveaus van complexiteit en capaciteit. Hoe meer assen een freesmachine heeft, hoe duurder deze wordt. Moderne CNC-machines hebben meestal drie of vijf assen. Hoewel 5-assige machines nauwkeuriger en sneller zeer complexe geometrieën aankunnen (dus minder bewerkingstijd nodig hebben), zijn ze meestal duurder dan hun 3-assige tegenhangers.

Instelkosten

Instelkosten dekken de kosten die gemaakt worden ter voorbereiding van de eigenlijke bewerking. Alle CNC-gefreesde onderdelen beginnen als een 3D-model. Het 3D-model is ontworpen door ontwerpexperts met behulp van CAD-software (Computer Aided Design). De middelen die nodig zijn om een 3D-model te produceren, vormen een aanzienlijk deel van de instelkosten.

Instelkosten omvatten ook ontwerpoptimalisatie en CAM-voorbereidingen (Computer Aided Manufacturing) voor te produceren van de onderdelen met behulp van de juiste CAM-software.

Materialen

Hoe de prijs van het materiaal de kosten van CNC-bewerking beïnvloedt?

Het materiaal waaruit een onderdeel is gemaakt, is een van de belangrijkste kostendrijvers. Er zijn verschillende kosten verbonden aan een te bewerken materiaal. De belangrijkste hiervan zijn de kosten van het materiaal zelf. Materialen zijn verschillend geprijsd, waarbij de prijzen worden bepaald door hun beschikbaarheid, gewenste eigenschappen en totale productiekosten.

Metalen zijn meestal duurder dan andere materialen. De onderstaande grafiek toont de relatieve prijzen van enkele veelgebruikte technische metalen. Houd er rekening mee dat de prijzen van metalen fluctueren en dat de exacte prijzen per land kunnen verschillen. De prijzen in onderstaande grafiek zijn relatief.

De bewerkbaarheid van het materiaal, een sleutelfactor

Naast de materiaalkosten is bewerkbaarheid een andere belangrijke kostendeterminant. Materialen met een lage bewerkbaarheid kosten meer tijd en moeite om te bewerken, en in de wereld van CNC-bewerking is tijd letterlijk geld. De kosten van een bewerkt onderdeel zijn recht evenredig met de tijd die nodig is om het te bewerken. Moeilijk te bewerken materialen verbruiken ook meer middelen, zoals koelvloeistoffen, elektriciteit en freesgereedschappen.

Bij Batchforce bieden we een breed scala aan materialen, waaronder aluminiums, metalen en kunststoffen. Je vindt een volledige lijst van de materialen die we aanbieden, samen met hun beschrijvingen.

Design en geometrie

Verbeter de CAD-ontwerpen voor CNC-bewerking

Het ontwerp en de geometrie van onderdelen hebben een aanzienlijke invloed op de kosten.

Het is een vuistregel dat hoe complexer een onderdeel is, hoe duurder het zal zijn om te produceren. Zeer complexe onderdelen vereisen mogelijk meer geavanceerde machines. Ze vereisen ook meer bewerkingstijd, meerdere opspanningen en instellingen, meer middelen en nauwkeurigere inspectie. Dit alles heeft invloed op de kosten van onderdelen.

Bij freeswerk zijn er bepaalde onderdelen en ontwerpen die onvermijdelijk de kosten verhogen. Deze omvatten scherpe binnenhoeken, dunne wanden, diepe holtes, niet-standaard tapgaten en gravering. Deze en andere kostenineffectieve functies die we hebben samengesteld, beïnvloeden de kosten aanzienlijk en moeten worden vermeden, tenzij ze absoluut noodzaak zijn. Bovendien kunnen voor bepaalde ontwerpspecificaties, zoals oppervlakteruwheid of tolerantie-opties, meerdere controles en inspecties nodig zijn.

Ook zijn grote onderdelen logischerwijs duurder om te vervaardigen, omdat ze meer grondstoffen, middelen en productie-inspanning en tijd vergen.

Productie volume

Verlaag de kosten door serie productie

De kosten per eenheid voor een set identieke onderdelen nemen aanzienlijk af naarmate het aantal onderdelen toeneemt. Deze proportionele verlaging van de kosten is het resultaat van de eliminatie van herhaalde installatiekosten. Het CAD-ontwerp, de CAM-voorbereiding en het instellen van de machine worden eenmalig afgehandeld voor alle te vervaardigen onderdelen.

Met behulp van gegevens van ons plaform, vergelijkt de onderstaande grafiek de kosten per eenheid en het aantal eenheden voor het onderdeel in de bovenstaande afbeelding, gemaakt van aluminium EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

De bovenstaande grafiek bewijst dat de kosten per onderdeel omgekeerd evenredig zijn met het aantal onderdelen dat wordt vervaardigd. De kosten per eenheid voor een productievolume van 1000 zijn ongeveer 88% lager dan de kosten van een enkelstuk.

Afwerkingsniveau

CNC draai- en freeswerk produceert onderdelen die geschikt zijn om machinaal te worden gebruikt. Bepaalde toepassingen vereisen echter dat onderdelen nabehandeling ondergaan, zoals warmtebehandeling, oppervlakteafwerking en coating om hun functionaliteit, eigenschappen en esthetiek te verbeteren. Dit alles verhoogt de prijs van een onderdeel.

Kosten van CNC-bewerking met het Batchforce-platform

Bij Batchforce begrijpen we hoe lastig het zou zijn om elk van deze talrijke factoren te analyseren om vooraf een geschatte kostprijs voor jouw project te krijgen. Voor elke factor die je wilt wijzigen, moet je jouw berekeningen opnieuw uitvoeren om een nieuwe schatting te krijgen. Daarom hebben we ons platform ontwikkeld die de kosten van een project binnen twee werkdagen berekent. Het enige wat je hoeft te doen is jouw model uploaden en de gewenste specificaties selecteren (materiaal, nabehandeling, toleranties, aantal stuks, etc.)