Die Kosten für das Drehen und Fräsen
Beim CNC-Drehen und -Fräsen gibt es keine festen Kosten, die universell auf verschiedene Bearbeitungsprojekte angewendet werden können. Die Kosten eines CNC-Bearbeitungsprojekts werden teilweise von mehreren Faktoren bestimmt. Da die Kosten bei den meisten Projekten eine wesentliche Rolle spielen, empfiehlt es sich, diese Faktoren und das Ausmaß, in dem sie die Kosten beeinflussen, zu verstehen. Dieser Artikel wird Ihnen helfen, die wichtigsten Faktoren zu verstehen, die die Kosten der CNC-Bearbeitung bestimmen, und Ihr Projekt zu optimieren, um das Beste daraus zu machen.
Faktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen
Die wichtigsten Faktoren, die sich auf die Kosten von CNC-gefrästen Teilen auswirken, lassen sich in die Kategorien Ausrüstung, Materialien, Design, Produktionsvolumen und Endbearbeitung einteilen.
Ausrüstung und Maschinen
Die Kosten für die Ausrüstung sind bereits vor Beginn der Bearbeitung einkalkuliert. Sie sind jedoch Einrichtungskosten und beeinflussen die Kosten des Projekts. Je teurer die Anschaffung, der Betrieb und die Wartung einer Maschine sind, desto teurer werden die mit der Maschine gefertigten Teile sein.
Wie wählen Sie den Typ der CNC-Maschine aus?
Die CNC-Fertigung umfasst verschiedene Bearbeitungsvorgänge. Dazu gehören Bohren, Ausbohren, Drehen und Fräsen. Die meisten davon werden auf einer CNC-Drehbank oder CNC-Fräsmaschine ausgeführt. Eine weitere Frage ist, wie effizient die Maschine selbst ist. CNC-Maschinen haben sich im Laufe der Jahre enorm weiterentwickelt. Die frühen NC- und CNC-Maschinen sind nichts im Vergleich zu den hochentwickelten modernen CNC-Maschinen, die heute im Einsatz sind. Moderne Maschinen sind schneller und viel effizienter. Auf lange Sicht macht diese Geschwindigkeit die Produktion von Teilen billiger.
Wie wählen Sie die Werkzeuge aus?
Auch die Kosten für die Fräswerkzeuge beeinflussen die Gesamtkosten. Werkzeugmaterial, Beschichtung und Geometrie wirken sich alle auf diese Kosten aus. Zum Beispiel kosten Hartmetallwerkzeuge, die härter und hitzebeständiger sind und extremen Geschwindigkeiten standhalten können, doppelt so viel wie Werkzeuge aus Werkzeugstahl.
Warum ist das CNC-Fräsen teurer?
Fräsmaschinen sind in der Regel teurer als Drehmaschinen, weil sie komplexere bewegliche Teile haben, schwieriger einzurichten, zu bedienen und zu warten sind und komplexere Operationen ausführen können. Das CNC-Fräsen ist daher im Allgemeinen teurer als jede andere Operation. Es gibt verschiedene Arten von Fräsmaschinen mit unterschiedlicher Komplexität und Kapazität. Je mehr Achsen eine Fräsmaschine hat, desto teurer wird sie. Moderne CNC-Maschinen haben in der Regel drei oder fünf Achsen. Obwohl 5-Achsen-Maschinen hochkomplexe Geometrien genauer und schneller bearbeiten können (und somit weniger Bearbeitungszeit benötigen), sind sie in der Regel teurer als ihre 3-Achsen-Pendants.
Kosten festlegen
Die Einrichtungskosten decken die Kosten ab, die bei der Vorbereitung auf die eigentliche Bearbeitung anfallen. Alle CNC-gefrästen Teile beginnen als 3D-Modell. Das 3D-Modell wird von Designexperten mit Hilfe von Computer Aided Design (CAD) Software entworfen. Die für die Erstellung eines 3D-Modells erforderlichen Ressourcen machen einen erheblichen Teil der Einrichtungskosten aus. Zu den Einrichtungskosten gehören auch die Optimierung des Designs und die Vorbereitungen für die computergestützte Fertigung (Computer Aided Manufacturing, CAM) zur Herstellung der Teile mithilfe einer geeigneten CAM-Software.
Materialien
Wie wirkt sich der Materialpreis auf die Kosten der CNC-Bearbeitung aus?
Das Material, aus dem ein Teil hergestellt wird, ist einer der wichtigsten Kostentreiber. Es gibt mehrere Kosten, die mit einem zu bearbeitenden Material verbunden sind. Die wichtigsten davon sind die Kosten für das Material selbst. Die Preise für Materialien sind unterschiedlich und richten sich nach ihrer Verfügbarkeit, den gewünschten Eigenschaften und den Gesamtproduktionskosten. Metalle sind tendenziell teurer als andere Materialien. Die folgende Tabelle zeigt die relativen Preise einiger häufig verwendeter technischer Metalle. Beachten Sie, dass die Metallpreise schwanken und die genauen Preise von Land zu Land variieren können. Die Preise in der Tabelle unten sind relativ.
Differenz der Rohstoffkosten
Die Verarbeitbarkeit des Materials, ein Schlüsselfaktor
Neben den Materialkosten ist die Bearbeitbarkeit ein weiterer wichtiger Faktor für die Kosten. Materialien mit geringer Bearbeitbarkeit kosten mehr Zeit und Mühe bei der Bearbeitung, und in der Welt der CNC-Bearbeitung ist Zeit buchstäblich Geld. Die Kosten für ein bearbeitetes Teil sind direkt proportional zu der Zeit, die für die Bearbeitung benötigt wird. Schwer zu bearbeitende Materialien verbrauchen auch mehr Ressourcen, wie Kühlmittel, Strom und Fräswerkzeuge. Bei Batchforce bieten wir eine breite Palette von Materialien an, darunter Aluminium, Metalle und Kunststoffe. Hier finden Sie eine vollständige Liste der Materialien, die wir anbieten, zusammen mit ihren Beschreibungen.
Design und Geometrie
Verbessern Sie CAD-Konstruktionen für die CNC-Bearbeitung
Das Design und die Geometrie eines Teils haben einen erheblichen Einfluss auf die Kosten. Als Faustregel gilt: Je komplexer ein Teil ist, desto teurer wird es in der Herstellung. Für sehr komplexe Teile sind unter Umständen komplexere Maschinen erforderlich. Sie erfordern auch mehr Bearbeitungszeit, mehrere Spannvorrichtungen und Einstellungen, mehr Ressourcen und eine genauere Prüfung. All dies wirkt sich auf die Kosten der Teile aus. Beim Fräsen gibt es bestimmte Teile und Designs, die unweigerlich die Kosten erhöhen. Dazu gehören scharfe Innenecken, dünne Wände, tiefe Hohlräume, nicht standardmäßige Gewindebohrungen und Gravuren. Diese und andere unwirtschaftliche Merkmale, die wir zusammengestellt haben, wirken sich erheblich auf die Kosten aus und sollten vermieden werden, wenn sie nicht unbedingt notwendig sind. Darüber hinaus können bestimmte Designspezifikationen, wie z.B. Oberflächenrauhigkeit oder Toleranzoptionen, mehrere Prüfungen und Inspektionen erfordern. Außerdem sind große Teile logischerweise teurer in der Herstellung, da sie mehr Rohstoffe, Ressourcen, Produktionsaufwand und Zeit erfordern.
Produktionsvolumen
Kostenreduzierung durch Serienproduktion
Die Stückkosten für einen Satz identischer Teile sinken erheblich, wenn die Anzahl der Teile steigt. Diese proportionale Kostensenkung ergibt sich aus dem Wegfall der wiederholten Installationskosten. CAD-Design, CAM-Vorbereitung und Maschineneinrichtung werden für alle herzustellenden Teile einmal erledigt. Anhand der Daten aus unserer Plaform vergleicht die folgende Tabelle die Stückkosten und die Anzahl der Einheiten für das Teil in der Abbildung oben, das aus Aluminium EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu hergestellt wurde.
Kosten abhängig von der Bestellmenge
Die obige Grafik beweist, dass die Kosten pro Teil umgekehrt proportional zur Anzahl der hergestellten Teile sind. Die Stückkosten für ein Produktionsvolumen von 1000 Stück sind etwa 88% niedriger als die Kosten für ein einzelnes Teil.
Fertigstellungsgrad
Durch CNC-Drehen und -Fräsen werden Teile hergestellt, die für die spanende Bearbeitung geeignet sind. Bei bestimmten Anwendungen müssen die Teile jedoch nachbehandelt werden, z. B. durch Wärmebehandlung, Oberflächenveredelung und Beschichtung, um ihre Funktionalität, Eigenschaften und Ästhetik zu verbessern. All dies erhöht den Preis eines Teils.
Kosten der CNC-Bearbeitung mit der Batchforce-Plattform
Wir bei Batchforce wissen, wie schwierig es wäre, jeden dieser zahlreichen Faktoren zu analysieren, um im Voraus eine Kostenschätzung für Ihr Projekt zu erhalten. Für jeden Faktor, den Sie ändern möchten, müssen Sie Ihre Berechnungen neu anstellen, um eine neue Schätzung zu erhalten. Aus diesem Grund haben wir unsere Plattform entwickelt, die die Kosten eines Projekts innerhalb von zwei Arbeitstagen berechnet. Alles, was Sie tun müssen, ist, Ihr Modell hochzuladen und die gewünschten Spezifikationen auszuwählen (Material, Verarbeitung, Toleranzen, Anzahl der Teile usw.).
