Le coût de l'usinage CNC rapide est l'une des considérations les plus importantes lors du développement d'un produit, du prototypage et de la production en petite série. Comprendre Usinage CNC Les ingénieurs et les équipes d'achat peuvent ainsi trouver un équilibre entre vitesse, performance et budget sans sacrifier la qualité.
Cet article explique comment le coût de l'usinage CNC varie selon les matériaux, les fourchettes de prix typiques, les dépenses liées à la finition des surfaces et les méthodes éprouvées pour réduire le coût de l'usinage CNC par l'optimisation des processus.
Qu'est-ce qui détermine le coût de l'usinage CNC rapide ?
Le coût de l'usinage CNC rapide est déterminé par une combinaison de propriétés des matériaux, de temps d'usinage, d'usure de l'outillage et d'exigences de finition. Contrairement à la production de masse, l'usinage rapide donne la priorité à la vitesse, ce qui rend le contrôle des coûts particulièrement dépendant d'une planification efficace des processus.
Les principaux facteurs influençant le coût de l'usinage CNC sont les suivants :
- Usinabilité des matériaux
- Temps de coupe et efficacité du cycle
- Consommation d'outils
- Exigences en matière de tolérance et d'état de surface
- Procédés de traitement secondaire et de surface
Coût de l'usinage CNC rapide par type de matériau
Les matériaux réagissent très différemment à l'usinage CNC rapide. Vous trouverez ci-dessous des fourchettes de coûts typiques pour les matériaux courants utilisés dans l'usinage CNC rapide, sur la base de prototypes et d'une production de faible volume.
Alliages d'aluminium (6061, 7075)
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- Usinage : $30-80 par pièce (petites et moyennes parties)
- L'aluminium est l'option la plus rentable pour le contrôle des coûts d'usinage CNC.
Coûts de finition des surfaces
- Anodisation : $1-3 par pièce
- Décapage par billes : $0,5-1,5 par pièce
Caractéristiques des coûts
- Excellente usinabilité
- Les vitesses de coupe élevées réduisent le temps de cycle
- Faible usure de l'outil
L'aluminium offre le coût d'usinage CNC rapide le plus bas pour les prototypes fonctionnels et les boîtiers.
Acier inoxydable (304, 316, 17-4PH)
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- Usinage : $60-180 par pièce
Coûts de finition des surfaces
- Passivation : $2-5 par pièce
- Électropolissage : $5-12 par pièce
Caractéristiques des coûts
- Temps d'usinage plus long en raison de l'écrouissage
- Usure plus importante de l'outil
- Des avances et des vitesses plus lentes augmentent le coût de l'usinage CNC
L'acier inoxydable offre solidité et résistance à la corrosion, mais augmente le coût de l'usinage CNC par rapport à l'aluminium.
Acier au carbone et acier allié
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- Usinage : $50-140 par pièce
Coûts de finition des surfaces
- Oxyde noir : $1-3 par pièce
- Zingage : $2-5 par pièce
Caractéristiques des coûts
- Bonne usinabilité
- Vitesse de coupe modérée
- Coût du matériau inférieur à celui de l'acier inoxydable
L'acier offre un coût d'usinage CNC équilibré pour les composants structurels et porteurs.
Alliages de laiton et de cuivre
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- Usinage : $70-160 par pièce
Coûts de finition des surfaces
- Polissage: $2-6 par pièce
- Nickelage : $3-8 par pièce
Caractéristiques des coûts
- Excellente usinabilité
- Coût plus élevé des matières premières
- Finition minimale requise pour de nombreuses applications
Malgré la hausse des prix des matériaux, l'efficacité de l'usinage permet de contrôler le coût de l'usinage CNC.
Alliages de titane (Ti-6Al-4V)
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- Usinage : $120-350 par pièce
Coûts de finition des surfaces
- Décapage par billes : $2-5 par pièce
- Anodisation (titane) : $4-10 par pièce
Caractéristiques des coûts
- Faible conductivité thermique
- Vitesses de coupe lentes
- L'usure importante des outils augmente considérablement le coût de l'usinage CNC
Le titane est l'un des matériaux les plus coûteux pour l'usinage CNC rapide.
Plastiques techniques (ABS, POM, Nylon, PEEK)
Gamme de coûts de l'usinage CNC rapide
- ABS / POM / Nylon : $25-70 par pièce
- PEEK : $90-220 par pièce
Coûts de finition des surfaces
- Polissage à la vapeur (ABS) : $2-5 par pièce
- Aucune finition n'est nécessaire pour de nombreuses pièces en plastique
Caractéristiques des coûts
- Vitesses d'usinage rapides
- Usure minimale de l'outil
- Le PEEK augmente considérablement le coût de l'usinage CNC rapide en raison du prix du matériau.
Les plastiques offrent des coûts d'usinage CNC compétitifs pour les pièces légères et non métalliques.
Impact de la finition des surfaces sur le coût de l'usinage CNC rapide
Les traitements de surface peuvent représenter 10 à 30% du coût total de l'usinage CNC en fonction du matériau et de la spécification.
Les finitions les plus courantes sont les suivantes :
- Anodisation (aluminium)
- Passivation et électropolissage (acier inoxydable)
- Placage (acier et laiton)
- Sablage et polissage
Le choix de finitions fonctionnelles plutôt que cosmétiques permet de réduire les coûts d'usinage CNC.
Comment réduire les coûts de l'usinage CNC rapide grâce à l'optimisation des processus ?
Pour réduire les coûts de l'usinage CNC rapide, il n'est pas nécessaire de sacrifier la vitesse. La réduction des coûts passe plutôt par la simplification et l'optimisation des flux de production.
Simplification de la conception
Impact sur la réduction des coûts : 10-25%
- Réduire les tolérances serrées lorsque cela n'est pas nécessaire
- Éviter les poches profondes et les murs minces
- Normaliser la taille des trous et des filetages
La géométrie simplifiée réduit directement le coût de l'usinage CNC rapide.
Consolidation des processus
Impact sur la réduction des coûts : 15-30%
- Combiner le fraisage et le tournage en un seul dispositif
- Utiliser l'usinage multi-axes pour réduire les repositionnements
- Éliminer les opérations secondaires inutiles
La diminution du nombre de réglages permet de réduire considérablement les coûts de l'usinage CNC rapide.
Optimisation de la sélection des matériaux
Impact sur la réduction des coûts : 20-40%
- Utiliser l'aluminium au lieu de l'acier inoxydable lorsque c'est possible
- Remplacer le titane par du 17-4PH pour les charges non critiques
- Préférer les plastiques usinables aux métaux
La substitution intelligente de matériaux est l'un des moyens les plus rapides de réduire le coût de l'usinage CNC rapide.
Planification des lots pour les emplois rapides
Impact sur la réduction des coûts : 10-20%
- Regrouper les pièces similaires
- Partager l'outillage et les montages
- Réduire la répétition de la programmation
Même l'optimisation de petits lots permet de réduire les coûts de l'usinage CNC rapide.
Exemple d'optimisation des coûts réels
Une parenthèse prototype initialement spécifiée dans Acier inoxydable 316 a été redessinée en aluminium 6061 avec anodisation. En simplifiant les tolérances et en consolidant les opérations de fraisage, le coût de l'usinage CNC rapide a été réduit de 42%Le délai d'exécution est passé de 7 à 3 jours.
Conclusion
Le coût de l'usinage CNC rapide varie considérablement en fonction du matériau, de l'état de surface et de la complexité du processus. L'aluminium et les plastiques courants offrent les coûts d'usinage CNC les plus bas, tandis que l'acier inoxydable et le titane augmentent les coûts en raison de la durée d'usinage plus longue et de l'usure des outils. En simplifiant les conceptions, en optimisant les matériaux et en regroupant les étapes d'usinage, les entreprises peuvent contrôler efficacement les coûts d'usinage CNC sans compromettre la vitesse ou la qualité.
Pour une évaluation précise des coûts de l'usinage CNC rapide, une collaboration précoce et une planification des processus sont essentielles. Weldo Machining fournit une assistance technique, des conseils en matière de matériaux et des solutions d'usinage CNC rapides et efficaces. Contact Weldo Machining pour discuter des exigences de votre projet et recevoir un devis personnalisé. cotation en fonction de votre calendrier et de votre budget.
