עלות עיבוד שבבי CNC: טיפים יעילים כדי לשמור על סבירות

אם אתה בוחן להשתמש בעיבוד שבבי CNC לייצור המוצרים שלך, אחת השאלות הראשונות שתצטרך לשקול היא כמה זה יעלה.

בממוצע, עיבוד CNC עולה בין $35 ל-$120 לשעה באירופה. עם זאת, אתה יכול לקבל מחיר נמוך יותר מחנות מכונות CNC הסינית כמו BE-CU.com, המציעה $10 – $30 לשעה מעיבוד 3 צירים לעיבוד 5 צירים.

במאמר זה, נבחן אילו גורמים יכולים להשפיע על העלות של עיבוד CNC וכיצד תוכל לשמור על זה במחיר סביר עבור העסק שלך.

גורמים המשפיעים על עלות עיבוד CNC

---

להלן מספר גורמים הנחשבים בחישוב עלויות עיבוד CNC:

סוג מכונות CNC ועלות מכונת CNC

סוג מכונת ה-CNC שבה נעשה שימוש ממלא תפקיד חשוב בעלות תהליך העיבוד. חלקים המעובדים במכונת כרסום cnc 3 צירים או מחרטה/מפנה חסכוניים יותר מחלקים המעובדים במכונת כרסום CNC 4 צירים או 5 צירים.

להלן העלויות האופייניות לשימוש במכונות CNC שונות בסין.

מחירי עיבוד CNC באירופה הם בדרך כלל גבוהים יותר. המחירים שלהם נעים בדרך כלל בין $35 – $40 לשעה עבור עיבוד 3 צירים בעוד שעיבוד רב צירי עולה $75 – $120 לשעה.

מיקור חוץ של הפרויקט שלך לחנות מכונות סינית היא דרך מצוינת למזער את עלויות עיבוד ה-CNC שלך.

יכולת העיבוד של החומר

יכולת עיבוד מתייחסת לקלות שבה ניתן לחתוך חומר. ככל שהיכולת לעיבוד גבוהה יותר, כך ניתן לעבד חומר מהר יותר בעיבוד CNC, ובכך להוזיל את העלות. יכולת העיבוד תלויה בתכונות הפיזיקליות של כל חומר. בדרך כלל, ככל שסגסוגת מתכת רכה וגמישה יותר, כך קל יותר לעבד אותה.

אלומיניום 6061 הוא ללא ספק החומר החסכוני ביותר ליצירת אבות טיפוס מתכת בגלל עלותו הנמוכה ויכולת העיבוד הטובה ביותר שלו.

מתכות המציעות יכולת עיבוד גבוהה יותר, כגון פלדת אל חלד 303 ו-C360 פליז, עולות יותר. לפיכך, הם מתאימים יותר לייצור נפח גדול יותר. במקרה זה, יתרונות לגודל באים לידי ביטוי מכיוון שזמני העיבוד הקצרים יותר עולים על עלות החומר הגבוהה יותר.

כשמדובר בפלסטיק, ABS, ניילון ו-POM (דרלין) עולים בערך כמו אלומיניום 6061. עם זאת, הם קשים יותר לעיבוד, אז צפו לעלות גבוהה יותר. PEEK הוא חומר יקר מאוד ויש להשתמש בו רק כאשר הכרחי.

אופטימיזציה של העיצוב שלך תוך התחשבות בחומר שלך יכול להפחית את עלויות העיבוד.

עיצוב וגיאומטריה

ככלל אצבע, ככל שהעיצוב מורכב יותר, תהליך ייצור החלקים יהיה יקר יותר. עיבוד CNC מורכב עשוי להזדקק למכונות מתקדמות יותר.

הם גם דורשים זמן עיבוד ארוך, הגדרות מרובות, משאבים מוגברים ובדיקות מדוקדקות יותר. השילובים של אלה מובילים לעליית מחיר.

תכונות עיצוב מסוימות יכולות בהכרח להגדיל את עלויות עיבוד CNC. הם כוללים:

עליך להימנע מתכונות חלק אלו אלא אם הן חיוניות לעיצוב.

נפח ייצור

העלות ליחידה של חלקים זהים יורדת ככל שמספר החלקים גדל. כאשר אתה מזמין חלקים בנפח גבוה, לא יהיה צורך בעלויות התקנה חוזרות.

עיצובי CAD, תכנות CAM והגדרות מכונת CNC כולם מטופלים פעם אחת עבור כל החלקים. לכן, לא תצטרך לשלם אחרת עבור פעולות אלה על ידי הזמנת רכיבים בודדים.

סיום פעולות

יישומים מסוימים דורשים פעולות שלאחר עיבוד, כגון אילגון, ציפוי או טיפול בחום וכו'.

פעולות אלו מטרתן לשפר את התכונות הפיזיקליות והמכניות של חלקים מעובדים. למרות שפעולות הגימור הללו מועילות, הן נוטות להגדיל את עלויות עיבוד ה-CNC.

לכן, אם היישום שלך יכול לעשות עם חלקים במכונה, אתה צריך להישאר עם זה. אם לא, אתה יכול לבחור בהליכי גימור משטחים חסכוניים יותר כמו פיצוץ חרוזים, ציפוי, אילגון וכו'.

10 טיפים להפחתת העלות של חלקי CNC במכונה

כאשר אתה מסתכל על הגורמים העיקריים המשפיעים על עלות עיבוד ה-CNC, אתה תבחין שאתה יכול להוריד אותה בשלוש דרכים עיקריות. אלה כוללים בחירת חומרים, אופטימיזציה של עיצוב ושיקולים מיוחדים אחרים.

החשוב שבהם הוא אופטימיזציה של עיצוב, שניתן לראות מזוויות שונות.

להלן עשרה טיפים יעילים להפחתת העלות של חלקים בעיבוד CNC.

בחירת חומרים

אתה כבר יודע שבחירת החומר משפיעה מאוד על עלויות עיבוד CNC. לכן, עליך לחקור מספר חומרים לפני קבלת החלטה מקיפה.

אתה צריך לוודא שהחומר שאתה בוחר הוא האפשרות הזולה ביותר עם המאפיינים שאתה דורש עבור היישום שלך.

שימו לב שאסור לכם להתפשר על איכות החומר. עם זאת, לא כל התכונות של חומר מסוים נדרשות עבור היישום שלך. לדוגמה, נניח שאתה רוצה לשרוק שריקה. בחירת חומר פלדה עמיד בחום תהיה מיותרת.

בעת בחירת חומר עבור פרויקטי עיבוד CNC שלך, עליך לשקול גם את יכולת העיבוד של החומר. זכור כי יכולת העיבוד קובעת את מורכבות התהליך וזמן העיבוד. זה, בתורו, משפיע על התעריף השעתי של תהליך ייצור.

לכן, אנא בחר את החומר הניתן ביותר לעיבוד עבור הפרויקט שלך.

הימנע מגימורים מרובים

חלק מהחומרים ניתנים לעיבוד גבוה. דוגמה לחומר כזה הוא אלומיניום. כדאי לבחור סוגי חומרים אלה כאשר אפשר וזמינים.

כפי שהזכרנו קודם לכן, פעולות הגמר מגדילות את עלויות עיבוד ה-CNC. תהליכי עיבוד CNC בדרך כלל מייצרים גימורי משטח משביעי רצון כפי שנעשו במכונה.

סוג זה של גימור טוב מספיק כדי לספק יישומים מסוימים. לכן, עליך לבחור בו בכל הזדמנות אפשרית מכיוון שלעתים קרובות יקר יותר ליישם מספר גימורים.

חלק מגימור משטח חיוני לשיפור התכונות של רכיב. הם כוללים אילגון, סרט כימי, התזת חרוזים, ליטוש אלקטרו וכו'. עם זאת, עליך לבחור בגימורים אלה רק בעת הצורך.

מניע נוסף לעלות עיבוד CNC הוא היישום של גימורים שונים על משטחים שונים של רכיב. לדוגמה, מנהלי פרויקטים מסוימים מיישמים פיצוץ חרוזים על אזור אחד וציפוי כרום על אזור אחר.

אז במידת הצורך, נסו לשמור על מפרט גימור אחיד בכל הרכיב.

להזמין בכמויות גדולות

עיבוד CNC עובד גם עם הכלכלה של קנה מידה. העלות של תהליך עיבוד CNC תקטן באופן אקספוננציאלי אם נפח הייצור יגדל.

בואו ננסה לשים את רעיון החיסכון הזה בפרספקטיבה טובה יותר.

נניח שיש לנו חלק יחידה בודד שעולה $40. העלות ליחידה של חלק זה תרד לכ-12.5$ אם נפח הייצור יהיה 10 חלקים.

כמו כן, העלות ליחידה תרד לכ-$8.79 עבור 100 חלקים. לסיכום, הגדלת הזמנות הייצור מיחידה אחת ל-100 יחידות יכולה להוזיל את העלות ליחידה של למעלה מ-60%.

הטיפות מתרחשות מכיוון שכל שונות המעורבת בתהליך נשארת זהה. כלומר, עיצוב ה-CAD זהה, בין אם אתה מייצר עשר יחידות, 50 יחידות או 100 יחידות של רכיב.

יחד עם זאת, לא תצטרך לבחור הגדרת מכונה אחרת עבור קבוצה אחרת של חלקים. אותן הגדרות נבחרות עבור כל תהליך הייצור.

לכן, כדאי לשקול להזמין כמויות גבוהות יותר כדי לנצל את יתרון הגודל הזה.

הימנע מקירות דקים מדי

כחלק מאופטימיזציה של עיצוב הרכיב, אנו מציעים להימנע ככל האפשר מקירות דקים. קירות דקים הם שבירים ולעתים קרובות דורשים מעברים מרובים עם עומקי חיתוך נמוכים יותר.

עומקים נמוכים אלו עוזרים למנוע שברים או שגיאות בקירות הדקים. לכן, לוקח יותר זמן לייצר אותם.

קירות דקים מדי נוטים לרוב לרטוט. לכן, זה הופך להיות יותר מאתגר ומבזבז זמן לעבד חלקים כאלה לסבולות מוגדרות. כתוצאה מכך, זמן העיבוד גדל; כתוצאה מכך, גם עלויות העיבוד הכוללות עולות.

אחת הסיבות הנפוצות לקירות דקים היא הצורך למקם חוטים וחורים ליד קצוות הרכיבים. לכן, אנו ממליצים למקם את המבנים הללו באופן אסטרטגי.

תכנון קירות עבים יותר יבטיח עיבוד יציב וחסכוני יותר. עובי הדופן צריך להיות לפחות 1.5 מילימטר עבור פלסטיק ו-0.8 מילימטר עבור חלקי מתכת.

קצוות פנימיים עגולים עם רדיוס מספיק

רוב כלי החיתוך CNC הם גליליים, מה שהופך את זה כמעט בלתי אפשרי לעבד פינה פנימית מושלמת של 90 מעלות.

כדי לייצר פינות של 90 מעלות, על המכונאי לעצור את המכונה ולסובב אותה לפני המשך התהליך. לפעמים, ייתכן שתצטרך להשתמש בעיבוד פריקה חשמלית (EDM) כדי להשיג זאת.

כפי שאתה מתאר לעצמך, השלבים הנוספים מגדילים את זמן העיבוד, וגורמים לעלייה בעלות הכוללת. ביצוע כמה שינויים בעיצוב בפינות הפנימיות של החלק שלך יעזור לך להפחית משמעותית את עלויות עיבוד CNC.

אנו ממליצים להשתמש בקצוות פנימיים עגולים כדי לחסוך את הזמן שייקח לחתוך או לייצר קצוות חדים. הסיבה לכך היא שהמכונה יכולה להמשיך לפעול מבלי לעצור בשום שלב.

יתר על כן, הרדיוס שבו אתה משתמש עבור הקצוות המעוגלים האלה צריך להיות לפחות פי ⅓ מעומק החלל. רדיוסים פינתיים קטנים יותר דורשים לעתים קרובות כלים בעלי קטרים קטנים יותר.

מכיוון שכלים קטנים מסירים רק כמויות קטנות של חומרים במעבר אחד, תזדקק למעברים מרובים במהירות איטית, מה שמגדיל את זמן העיבוד והעלות של עיבוד CNC.

לכן, עדיף להשתמש ברדיוסים מספיקים בפינות כדי להבטיח חיתוך יעיל על ידי כלים גדולים יותר.

אל תעצבו חללים עמוקים

יצירת חללים עמוקים כרוכה בהסרה של הרבה חומרים. לכן, תכונות אלה גוזלות זמן. הם גם דורשים כלי עבודה מיוחדים מכיוון שהם עלולים לגרום להסטת הכלים, תלייה ושבירה.

עיבוד חללים עמוקים בצורה נכונה ידרוש ירידה מתקדמת של טחנת הקצה, דבר שעלול לקחת זמן רב.

לכן, חללים צריכים להיות בעומק של פי ארבעה מהרוחב שלהם כדי לקבל את התוצאות הטובות ביותר. לדוגמה, אם חלל הוא ברוחב 10 מילימטרים, העומק לא יעלה על 40 מילימטרים.

הגבל את עומק החוטים

חוטים הם חיוניים לחיבורים אמינים של חלקים. חיבורי החוטים החשובים ביותר מתרחשים עם החוטים הראשונים. לכן, שימוש בחוטים ארוכים לחומרים הוא מיותר שכן הם דורשים כלים מיוחדים ויכולים לקחת זמן רב יותר ויותר מאמץ.

אתה תמיד צריך להגביל את עומק החוטים למקסימום פי 3 מקוטר החור. בכל פעם שאתה מעצב חוט לחור עיוור, עדיף להוסיף אורך לא מושחל של בערך פי 0.5 מקוטר החור לקצה החור הזה.

ציין סובלנות רק כאשר יש צורך, הימנעות סובלנות הדוקה

טכנולוגיית עיבוד ה-CNC היא מדויקת ביותר ויכולה ליצור סובלנות סטנדרטית מבלי להגדיל את העלויות. סובלנות הדוקה לעתים קרובות מגדילה את זמן העיבוד ואת העלות. הם קשים במיוחד להשגה על משטחים פנימיים מכיוון שחורים וחללים בעלי סובלנות הדוקה עלולים לפתח כתמים.

הסרת קוצים דורשת לעתים קרובות שלבים נוספים החורגים מבדיקה ידנית. מכיוון שההתפלה היא ידנית, היא עלולה לצרוך זמן רב ותדרוש עלויות עבודה מוגדלות.

לכן, עליך לציין אותם רק כאשר יש צורך. אם אתה לא מגדיר סובלנות הדוקה ספציפית,

מכונות CNC יכולות ליצור סובלנות סטנדרטית של ± 0.1 מ"מ. סובלנות סטנדרטית זו אידיאלית עבור מספר תכונות, ולא יהיה צורך בסובלנות הדוקה.

אם יש לך ידע מתקדם בעיצוב, אנו ממליצים להשתמש ב-GD & T בעיצובים שלך כדי להגדיר סובלנות רופפות יותר.

זכור שהמספרים המייצגים את הממדים שלך חיוניים מכיוון שהם מציינים את רמת הדיוק הדרושה לרכיב שלך. לפיכך, ככל שיש יותר מקומות עשרוניים, החלק מורכב יותר, ובכך מגדיל את העלות.

לכן, כדאי לנסות להסיר נקודות עשרוניות מיותרות מהעיצוב.

השתמשו בגדלי חורים סטנדרטיים

מכונות CNC יכולות ליצור חורים במהירות וביעילות באמצעות מקדחים, במיוחד כאשר אתה מבטיח שהחורים ברכיב שלך הם בגדלים סטנדרטיים. שימוש בחורים בגודל לא סטנדרטי ידרוש כלי טחנת קצה, ובכך להעלות את העלות.

גם עומק החור משחק תפקיד מכריע. אמנם ניתן לעבד חורים עם עומקים פי 10 מהקוטר, אבל זה קשה ויקר יותר ליצור אותם.

לפיכך, תוספת של 0.1 מילימטרים היא אידיאלית לקוטר חור של 10 מילימטרים. עבור קוטר חור מעל 10 מילימטרים, עליך ליישם תוספת של 0.5 מילימטרים.

אל תכלול כיתוב בעיצובים

הכללת טקסטים ואותיות במהלך עיבוד חלקים היא מיותרת מכיוון שהיא דורשת זמן ומאמץ נוספים תוך הגדלת עלות. אתה יכול לצבוע את הטקסטים הרצויים על החלקים המוגמרים לאחר ייצורם.

אם אתה צריך לכלול טקסטים מכל סיבה שהיא, עליך להשתמש במודולי חריטה בלייזר הכוללים הסרה של חומר קטן יותר.

סיכום

הבטחת עלויות עיבוד CNC משתלמות היא חיונית לשורה התחתונה של העסק שלך. גורמים כמו חומר, גיאומטריית עיצוב, פעולות גימור וכו', משפיעים על עלויות עיבוד CNC. עם זאת, אתה יכול להפחית עלות זו באמצעות בחירת חומרים נאותה, אופטימיזציה של עיצוב ושיקולים מיוחדים אחרים.

זה עשוי להיות מאתגר לנתח ולהשתמש בגורמים אלה לטובתך. לכן, עבוד עם חברת עיבוד CNC מומחית כמו BE-CU.com. צור איתנו קשר עוד היום, ובואו לדון בפרויקט עיבוד CNC שלך!