Faktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen

Faktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen

CNC-Bearbeitung ist ein komplexer Prozess, der verschiedene Aspekte umfasst, die sich direkt auf die Gesamtkosten auswirken. Das Verständnis dieser Faktoren ist für Unternehmen, die ihre Abläufe optimieren und ihre Ausgaben effektiv verwalten möchten, von entscheidender Bedeutung. Lassen Sie uns die wichtigsten Faktoren untersuchen, die die Bearbeitungskosten beeinflussen:

Materialauswahl

Die Materialauswahl hat einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtkosten eines CNC-Bearbeitungsprojekts. Faktoren wie Materialeigenschaften, Bearbeitbarkeit und Marktpreise beeinflussen die Kosten erheblich. Hochleistungsmaterialien wie Titan oder Edelstahl, die für ihre Festigkeit und Haltbarkeit geschätzt werden, sind teurer als Kunststoffe oder weichere Metalle. Auch die einfache Bearbeitbarkeit spielt eine entscheidende Rolle; härtere Materialien erhöhen den Werkzeugverschleiß und die Bearbeitungszeit, was die Kosten in die Höhe treibt.

Darüber hinaus beeinflusst der Rohstoffmarkt die Preise, wobei Verfügbarkeits- und Nachfrageschwankungen Auswirkungen auf die Kosten haben. Darüber hinaus kann der Grad der Nachbearbeitung, der für bestimmte Materialien erforderlich ist, um die gewünschte Oberfläche zu erzielen, die Kosten weiter erhöhen. Das Ausbalancieren von Materialeigenschaften und Kosteneffizienz ist bei der CNC-Bearbeitung von entscheidender Bedeutung, um sowohl optimale Leistung als auch wirtschaftliche Machbarkeit sicherzustellen.

Komplexität des Designs

Bei den Kosten von CNC-bearbeiteten Teilen oder Komponenten ist die Komplexität der Teile ein wichtiger Faktor. Diese Komplexität zeigt sich in verschiedenen Formen, die jeweils auf unterschiedliche Weise die Produktionskosten erhöhen. Komplexe Geometrien erfordern beispielsweise eine komplizierte CNC-Programmierung und Präzisionssteuerung, was die Rüstzeiten verlängert und oft den Einsatz teurerer mehrachsiger Bearbeitungszentren erfordert.

Die Notwendigkeit, enge Toleranzen einzuhalten, ist ein weiterer Aspekt, bei dem die Komplexität die Kosten erhöht. Um dieses Präzisionsniveau zu erreichen, sind nicht nur fortschrittliche Maschinen, sondern auch hochqualifizierte Bediener erforderlich. Dieser auf Präzision ausgerichtete Prozess verlangsamt zwangsläufig den Bearbeitungsvorgang und erhöht dadurch den Zeit- und Ressourcenaufwand für jedes Teil.

Darüber hinaus erfordern komplizierte Merkmale in einem Design möglicherweise spezielle Werkzeuge und Methoden. Diese spezialisierten Ressourcen sind oft teuer, sowohl im Hinblick auf die Kosten für die Tools selbst als auch auf die zusätzliche Zeit, die für deren effektiven Einsatz erforderlich ist.

Je komplexer ein Entwurf ist, desto größer sind daher die Auswirkungen auf die Bearbeitungskosten, die sich aus einer Kombination aus fortschrittlicher Gerätenutzung, qualifiziertem Arbeitskräftebedarf und längeren Bearbeitungszeiten ergeben.

Produktionsvolumen

Die Losgröße und das Volumen bei CNC-Bearbeitungen haben einen direkten Einfluss auf die Bearbeitungskosten. Diese Auswirkung hat einen doppelten Charakter. Wenn das Produktionsvolumen steigt, beginnen Skaleneffekte zum Tragen zu kommen, wodurch jedes Teil kostengünstiger wird, da feste Kosten wie Einrichtung und Werkzeug auf mehrere Einheiten verteilt werden.

Allerdings ist das Gleichgewicht zwischen Rüstzeit und Lautstärke entscheidend. Bei der Großserienproduktion sind die Rüstkosten pro Teil viel geringer, wodurch die Rüstzeit effektiver genutzt und die Gesamtkosten gesenkt werden. Im Gegenteil, kleinere Chargen bedeuten, dass Rüstkosten und -zeiten einen größeren Teil der Gesamtkosten ausmachen, was den Preis pro Komponente erhöht. Bei der CNC-Bearbeitung ist es entscheidend, das richtige Gleichgewicht zwischen Volumen und Rüsteffizienz zu finden.

Hersteller streben danach, ein Produktionsvolumen zu finden, das von Skaleneffekten profitiert, ohne dass es zu übermäßigen Lagerbeständen oder logistischen Problemen kommt. Die Optimierung des Produktionsvolumens ist daher eine strategische Entscheidung, die die Effizienz von CNC-bearbeiteten Teilen im Hinblick auf den finanziellen Aufwand erheblich beeinflusst.

Maschinenbetriebszeit

Bei der Berechnung der CNC-Konstruktionskosten ist die Bearbeitungszeit eine entscheidende Komponente. Grundsätzlich gilt: Je länger die Bearbeitung eines Teils dauert, desto höher sind die Kosten. Diese Zeit umfasst nicht nur die eigentliche Schnitt- oder Zykluszeit, sondern auch die Rüstzeit, die den Werkzeugwechsel und die Vorbereitung umfasst, sowie die Gesamteffizienz des Produktionsprozesses.

Die Zykluszeit, also die Zeit, die für die eigentliche Bearbeitung des Bauteils aufgewendet wird, kann je nach Komplexität des Teils und Art der verwendeten CNC-Maschine erheblich variieren. Komplexe Teile, die detaillierte Arbeit erfordern, benötigen naturgemäß eine längere Bearbeitungszeit, was die Zykluszeit und damit die Kosten erhöht. Ebenso kann die Rüstzeit einen erheblichen Teil der gesamten Bearbeitungszeit ausmachen, insbesondere bei kleineren Produktionsläufen, bei denen die Rüstzeit einen wesentlichen Teil des Prozesses ausmacht.

Arbeitskosten

Die Kosten für die CNC-Bearbeitung werden hauptsächlich durch die Arbeitskosten bestimmt, zu denen auch die Gehälter der CNC-Bearbeitungsingenieure gehören. Präzise und produktive Bearbeitung erfordert erfahrene Bediener, die sich mit der Einrichtung, Programmierung und Bedienung von CNC-Maschinen auskennen. Zusätzliche Arbeitskosten können mit arbeitsintensiven Aktivitäten oder komplizierten Teileanforderungen verbunden sein. Der Schlüssel zur Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten liegt in der Herstellung eines Gleichgewichts zwischen Budgetkontrolle und dem Einsatz von Fachpersonal.

Kosten für CNC-Maschinen

Zwei Faktoren beeinflussen die Bearbeitungskosten: die Vorabkosten einer CNC-Maschine und ihre voraussichtliche jährliche Nutzung, typischerweise etwa 5,000 Stunden. Maschinisten ermitteln die Werkstatttarife, allgemein bekannt als Bearbeitungsgebühr pro Stunde, indem sie den Preis von CNC-Maschinen durch die gesamten jährlichen Nutzungsstunden dividieren. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, die die Preise verschiedener Arten von CNC-Maschinen vergleicht.

Zusätzliche Kosten

Die Schätzung der Gesamtkosten kann durch zusätzliche Kosten im Zusammenhang mit CNC-Bearbeitungsverfahren beeinflusst werden.

Werkzeugmaschinen

Wenn kundenspezifische CNC-Fertigungen erforderlich sind, müssen Maschinenwerkstätten häufig spezielle Werkzeugbits verwenden. Während diese Werkzeuge nach der Produktion in der Werkstatt verbleiben, kann es sein, dass die Kunden dennoch einen Teil der Werkzeugmaschinenkosten tragen. Dies ist in erster Linie auf den Verschleiß der Werkzeuge während der Produktion zurückzuführen, der besonders bei der Verarbeitung von Materialien mit hoher Härte zum Tragen kommt.

Die mit dem Kauf, der Wartung und dem Austausch dieser Schneidwerkzeuge oder Werkzeuge verbundenen Kosten sind erheblich und wirken sich direkt auf die gesamten Bearbeitungskosten aus. Die Lebensdauer eines Schneidwerkzeugs und die für den Werkzeugwechsel benötigte Zeit sind entscheidende Faktoren; Sie wirken sich nicht nur auf die Kosten, sondern auch auf die Produktionseffizienz aus. Regelmäßiger Verschleiß und gelegentlicher Bruch der Werkzeuge erfordern einen häufigen Austausch, was die Kosten erhöht. Daher sind eine sorgfältige Auswahl, konsequente Wartung und Optimierung von Werkzeugmaschinen wichtige Strategien zur Reduzierung dieser Kosten.

Oberflächenfinish

Die Auswahl der Oberflächenbeschaffenheit für CNC-bearbeitete Teile ist entscheidend für die Erfüllung funktionaler und ästhetischer Anforderungen, hat aber auch erhebliche Auswirkungen auf die Kosten. Komplexere Oberflächen erfordern zusätzliche Bearbeitungsschritte, Spezialwerkzeuge und mehr Zeit, was die Kosten erhöht. Einfachere Oberflächen hingegen sind kostengünstiger. Die Abwägung der gewünschten Ergebnisse mit den Kostenauswirkungen ist bei der Konstruktions- und Produktionsplanung von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Materialien, die spezielle Oberflächentechniken erfordern.

Hier ein Beispiel für die Oberflächenbearbeitungsmöglichkeiten von Aluminium:

Hinweis: Die oben angegebenen Werte dienen nur zu Referenzzwecken.

Timing

Beim Timing bei der CNC-Bearbeitung geht es nicht nur um die Effizienz der Produktion, sondern auch um die Dringlichkeit der Kundenanforderungen. Während fortschrittliche Hochgeschwindigkeitsmaschinen die Produktionszeit verkürzen und dadurch möglicherweise die Gesamtkosten senken können, ändert sich die Gleichung, wenn eine beschleunigte Fertigung erforderlich ist. Kunden, die kürzere Bearbeitungszeiten wünschen, müssen oft mit höheren Gebühren rechnen, was auf die zusätzlichen Ressourcen und die Priorisierung zurückzuführen ist, die zur Einhaltung kürzerer Fristen erforderlich sind. Dies kann insbesondere bei großvolumigen oder komplexen Aufträgen die Kosten erheblich erhöhen. Das Gleichgewicht zwischen der Produktionsgeschwindigkeit und diesen beschleunigten Kosten ist für Hersteller und Kunden gleichermaßen von entscheidender Bedeutung und wirkt sich auf die Endkosten der CNC-bearbeiteten Teile aus.

Versandkosten

Die Versandkosten werden häufig von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter der Größe und dem Gewicht der Teile, da für schwerere Artikel höhere Versandkosten anfallen. Auch Versandart und Verpackung sind weitere Faktoren, die bestimmen, wie viel man für den Versand von CNC-bearbeiteten Teilen zahlt und damit auch die Gesamtkosten der CNC-Bearbeitung.

Dongrun-Casting verfügt über 20000 Quadratmeter Betriebsgebäude und 200 Produktions- und Testanlagen. Von der Angebotserstellung und Werkzeugkonstruktion bis hin zum Gießen und der Endbearbeitung können wir in jeder Phase mit Ihnen zusammenarbeiten. Wir bedienen eine breite Palette von Branchen – von Fortune 500-Unternehmen bis hin zu kleinen und mittelgroßen OEMs. Unsere Produkte umfassen Automobil- und LKW-Verkehr, Elektrizitätsversorgung und Kommunikation, Messung Systeme, die Hydraulische Industrie, Medizinisches Geräts,  Beleuchtung, Kraftstoff- und Gasdruck und Möbelteile.

Mehr Details: www.dongruncasting.com