El coste del mecanizado rápido CNC es una de las consideraciones más importantes durante el desarrollo de productos, la creación de prototipos y la producción de series cortas. Entendiendo Mecanizado CNC entre distintos materiales permite a los ingenieros y equipos de compras equilibrar la velocidad, el rendimiento y el presupuesto sin sacrificar la calidad.
Este artículo explica cómo varía el coste de mecanizado CNC según el material, los rangos de precios típicos, los gastos de acabado superficial y los métodos probados para reducir el coste de mecanizado CNC mediante la optimización del proceso.
¿Qué determina el coste del mecanizado rápido CNC?
El coste del mecanizado rápido CNC depende de una combinación de propiedades del material, tiempo de mecanizado, desgaste de las herramientas y requisitos de acabado. A diferencia de la producción en serie, el mecanizado rápido da prioridad a la velocidad, lo que hace que el control de costes dependa especialmente de una planificación eficaz del proceso.
Entre los factores clave que afectan al coste del mecanizado CNC se incluyen:
- Maquinabilidad del material
- Tiempo de corte y eficiencia del ciclo
- Consumo de herramientas
- Requisitos de tolerancia y acabado superficial
- Procesos de tratamiento secundario y superficial
Coste del mecanizado rápido CNC por tipo de material
Los distintos materiales responden de forma muy diferente al mecanizado rápido CNC. A continuación se muestran los rangos de costes típicos de los materiales más comunes utilizados en el mecanizado rápido CNC, basados en prototipos y producción de bajo volumen.
Aleaciones de aluminio (6061, 7075)
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- Mecanizado: $30-80 por pieza (piezas pequeñas y medianas)
- El aluminio es la opción más rentable para el control de costes de mecanizado CNC.
Costes de acabado de superficies
- Anodizado: $1-3 por pieza
- Granallado: $0,5-1,5 por pieza
Características de los costes
- Excelente maquinabilidad
- Las altas velocidades de corte reducen el tiempo de ciclo
- Bajo desgaste de la herramienta
El aluminio ofrece el menor coste de mecanizado rápido CNC para prototipos funcionales y carcasas.
Acero inoxidable (304, 316, 17-4PH)
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- Mecanizado: $60-180 por pieza
Costes de acabado de superficies
- Pasivación: $2-5 por pieza
- Electropulido: $5-12 por pieza
Características de los costes
- Mayor tiempo de mecanizado debido al endurecimiento por deformación
- Mayor desgaste de la herramienta
- Los avances y velocidades más lentos aumentan el coste del mecanizado CNC
El acero inoxidable proporciona solidez y resistencia a la corrosión, pero aumenta el coste de mecanizado CNC en comparación con el aluminio.
Acero al carbono y acero aleado
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- Mecanizado: $50-140 por pieza
Costes de acabado de superficies
- Óxido negro: $1-3 por pieza
- Cincado: $2-5 por pieza
Características de los costes
- Buena maquinabilidad
- Velocidad de corte moderada
- Menor coste de material que el acero inoxidable
El acero ofrece un coste de mecanizado CNC equilibrado para componentes estructurales y de carga.
Aleaciones de latón y cobre
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- Mecanizado: $70-160 por pieza
Costes de acabado de superficies
- Pulido: $2-6 por pieza
- Niquelado: $3-8 por pieza
Características de los costes
- Excelente maquinabilidad
- Mayor coste de las materias primas
- Mínimo acabado necesario para muchas aplicaciones
A pesar del encarecimiento de los materiales, la eficacia del mecanizado ayuda a controlar el coste del mecanizado CNC.
Aleaciones de titanio (Ti-6Al-4V)
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- Mecanizado: $120-350 por pieza
Costes de acabado de superficies
- Granallado: $2-5 por pieza
- Anodizado (titanio): $4-10 por pieza
Características de los costes
- Baja conductividad térmica
- Velocidades de corte lentas
- El elevado desgaste de las herramientas aumenta significativamente el coste del mecanizado CNC
El titanio es uno de los materiales más caros en el mecanizado rápido CNC.
Plásticos técnicos (ABS, POM, nailon, PEEK)
Gama de costes de mecanizado rápido CNC
- ABS / POM / Nylon: $25-70 por pieza
- PEEK: $90-220 por pieza
Costes de acabado de superficies
- Pulido al vapor (ABS): $2-5 por pieza
- Muchas piezas de plástico no requieren acabado
Características de los costes
- Alta velocidad de mecanizado
- Desgaste mínimo de la herramienta
- El PEEK aumenta significativamente el coste del mecanizado rápido CNC debido al precio del material
Los plásticos ofrecen un coste de mecanizado CNC competitivo para piezas ligeras y no metálicas.
Impacto del acabado superficial en el coste del mecanizado rápido CNC
Los tratamientos superficiales pueden representar 10-30% del coste total de mecanizado CNC, dependiendo del material y la especificación.
Los acabados más comunes son:
- Anodizado (aluminio)
- Pasivado y electropulido (acero inoxidable)
- Chapado (acero y latón)
- Granallado y pulido
Elegir acabados funcionales en lugar de estéticos ayuda a reducir el coste del mecanizado CNC.
Cómo reducir el coste del mecanizado rápido CNC mediante la optimización del proceso
Para reducir los costes de mecanizado rápido CNC no es necesario sacrificar la velocidad. La reducción de costes se consigue simplificando y optimizando los flujos de trabajo de producción.
Simplificación del diseño
Impacto en la reducción de costes: 10-25%
- Reducir las tolerancias estrictas cuando sea innecesario
- Evite los bolsillos profundos y las paredes delgadas
- Normalizar tamaños de orificios y roscas
La geometría simplificada reduce directamente el coste del mecanizado rápido CNC.
Consolidación de procesos
Impacto en la reducción de costes: 15-30%
- Combine fresado y torneado en una sola configuración
- Utilizar el mecanizado multieje para reducir el reposicionamiento
- Eliminar operaciones secundarias innecesarias
Menos configuraciones reducen significativamente el coste del mecanizado rápido CNC.
Optimización de la selección de materiales
Impacto en la reducción de costes: 20-40%
- Utilice aluminio en lugar de acero inoxidable siempre que sea posible
- Sustituir el titanio por 17-4PH para cargas no críticas
- Elija plásticos mecanizables en lugar de metales
La sustitución inteligente de materiales es una de las formas más rápidas de reducir el coste del mecanizado rápido CNC.
Planificación de lotes para trabajos rápidos
Impacto en la reducción de costes: 10-20%
- Agrupar piezas similares
- Compartir utillaje y herramientas
- Reducir la repetición de la programación
Incluso la optimización de lotes pequeños reduce el coste del mecanizado rápido CNC.
Ejemplo de optimización de costes reales
Un soporte prototipo especificado inicialmente en Acero inoxidable 316 se rediseñó en aluminio 6061 anodizado. Mediante la simplificación de las tolerancias y la consolidación de las operaciones de fresado, el coste de mecanizado rápido CNC se redujo en 1,5 millones de euros. 42%mientras que el plazo de entrega se redujo de 7 a 3 días.
Conclusión
El coste del mecanizado rápido CNC varía significativamente según el material, el acabado superficial y la complejidad del proceso. El aluminio y los plásticos comunes ofrecen el coste de mecanizado CNC más bajo, mientras que el acero inoxidable y el titanio aumentan el coste debido al mayor tiempo de mecanizado y al desgaste de las herramientas. Al simplificar los diseños, optimizar los materiales y consolidar los pasos de mecanizado, las empresas pueden controlar eficazmente el coste del mecanizado CNC sin comprometer la velocidad ni la calidad.
Para evaluar con precisión los costes del mecanizado rápido CNC, es esencial colaborar y planificar el proceso con antelación. Mecanizado Weldo ofrece soporte de ingeniería, orientación sobre materiales y soluciones rápidas y eficaces de mecanizado CNC. Póngase en contacto con Weldo Machining para discutir los requisitos de su proyecto y recibir un presupuesto personalizado. presupuesto en función de sus plazos y presupuesto.
