6 conseils pour réduire les coûts de prototypage CNC

Publié le 10 juin 2019 | Par Tony, chef de projet WayKen

Le coût du prototypage CNC n'est pas bon marché malgré toutes les avancées de la technologie moderne, et c'est compréhensible. Après tout, cela nécessite des spécialistes hautement qualifiés, un équipement professionnel et parfois l'utilisation d'alliages coûteux. Prendre la production de prototypes au stade de la conception vous aidera grandement à réduire le coût global du coût total du projet de prototypage CNC.

En quoi consiste le coût du prototypage CNC

Afin de comprendre comment réduire les coûts d'usinage de prototypes, voyons d'abord la liste des dépenses principales.

1. Métal en vrac . Le principe de base de l'usinage CNC personnalisé est que, tout d'abord, vous avez besoin d'un gros morceau de métal à découper. Dans les industries de prototypage et de faible volume, ces pompes ou ébauches comme on les appelle communément sont en réalité beaucoup plus grandes que la masse totale de la pièce finale (jusqu'à 5 fois dans certains cas). C'est pourquoi il est important de choisir le bon alliage, car vous payez en fait 3 à 4 fois la masse de votre pièce.
2. Temps d'installation . Une fois que le dessin technique arrive au service CNC, il y aura inévitablement une phase de préparation lorsque l'équipement d'usinage est préparé, les programmes CN sont écrits, l'outillage est fabriqué ou assemblé. Cette fois c'est
3. Temps d'usinage . Une fois les préparations faites, l'usinage a lieu. Le paramètre principal lors du prototypage rapide CNC est le temps total requis pour le processus. Il comprend le temps nécessaire à la coupe proprement dite, au changement d'outil, au chargement et au déchargement de la pièce et au temps nécessaire aux pièces de la machine CNC pour se déplacer entre les machines-outils si nécessaire. Cette dépense est de loin la plus importante de la liste et il est absolument nécessaire de diminuer le temps d'usinage.
4. Temps supplémentaire . Tout type de processus de fabrication comporte des pauses administratives inévitables en raison de la documentation, de l'expédition, etc. Ceux-ci dépendent uniquement du fabricant de pièces prototypes rapides, vous devez donc choisir avec diligence et demander le temps qu'il leur faudra pour conclure le contrat ou expédier les pièces usinées CNC sur mesure à votre emplacement.

Ainsi, après avoir analysé toutes les dépenses qui influencent le coût final du prototypage rapide CNC, nous pouvons tirer une conclusion et dresser une liste de conseils qui vous aideront à réduire le coût de prototypage CNC de votre projet.

Conseils pour réduire le coût du prototype

Choisissez correctement le métal

Beaucoup de débutants ne pensent pas vraiment au matériel. Ils mettent soit de l'acier de construction par défaut, soit optent pour quelque chose de plus frais comme le titane ou l'acier inoxydable pour éviter la rouille. Les deux choix peuvent être faux ou corrects. Ce que vous devez comprendre ici, c'est que le prix de l'alliage n'est pas le facteur décisif. Par exemple, si vous avez un gros volume à usiner, mieux vaut choisir l'aluminium car vous le traiterez beaucoup plus rapidement et l'économie de temps d'usinage couvrira les surcoûts d'usinage.

Un autre problème est lorsque vous avez besoin d'une propriété spéciale du matériau, par exemple, pour qu'il résiste à des températures élevées, mais que vous allez trop loin et choisissez un matériau d'une qualité supérieure à ce qui pourrait l'être. Par exemple, vous devez avoir 800 degrés Celsius et vous optez pour 950 degrés, un matériau beaucoup plus difficile à traiter et beaucoup plus cher, mais ces 150 degrés supplémentaires ne sont pas nécessaires.

Ajouter des éléments de base

Il est possible de réduire le temps de configuration en ajoutant des surfaces spéciales à la pièce, qui peuvent être utilisées de manière cohérente pour fixer l'ébauche du prototype de produit sur la machine-outil. Par exemple, si vous fabriquez une pièce de type arbre, vous pouvez ajouter deux trous coniques sur ses faces afin de pouvoir fixer la pièce dans les centres du tour. Ou si la pièce est de type boîte à fraiser, ajoutez un plan avec deux trous perpendiculaires à celui-ci.

Évitez les surfaces complexes

Les surfaces complexes avec une finition de surface très lisse dans les pièces CNC ne sont pas les bienvenues si votre option est le prototypage rapide. La raison en est que les surfaces complexes sont généralement finies par une petite fraise en bout à pointe sphérique. Il a un pas de dépassement extrêmement petit (environ 0,1-0,05 mm) et il doit contrer toute la surface d'un côté (s'il va dans les deux sens, il y aura de petites nervures). Lorsque la surface d'une surface complexe est grande, vous aurez besoin d'heures pour terminer.

Évitez les parois minces et les poches profondes

Le prototypage CNC implique beaucoup de force et de friction. Les efforts de coupe doivent être importants pour pouvoir tronçonner une pièce d'acier ou d'un autre alliage. Cette force ne va pas seulement à la coupe. Si l'outil est émoussé ou si les paramètres de coupe sont trop grands, la pièce elle-même peut être légèrement pliée. Ceci peut être négligé s'il y a beaucoup de métal sur la pièce et que sa rigidité est élevée, mais plus la pièce est fine et longue, plus vous remarquerez la déformation due aux efforts de coupe. On peut quelque peu y remédier en diminuant les paramètres de coupe, mais cela conduira à une augmentation du temps d'usinage. Ainsi, les prototypes de pièces usinées doivent avoir des parois plus épaisses.

Commander un petit lot au lieu d'une seule pièce

S'il y a une légère possibilité que vous ayez besoin de plus d'un prototype pour les tests, vous devriez commander un petit lot tout de suite plutôt que de commander plus tard car ce sera beaucoup moins cher. L'atelier d'usinage n'aura à configurer ses machines-outils qu'une seule fois au lieu de deux.

Réglez la précision à droite

De nombreux concepteurs pensent que plus une pièce est précise, mieux c'est, plus la finition de surface est élevée, plus elle sera belle (les pièces polies brillantes ont l'air cool, oui ?), mais des tolérances élevées et des finitions de surface extrêmes signifient que le fabricant de prototypes devra utiliser des rectifieuses pour obtenir de telles tailles et finitions de surface. Et pour rectifier les pièces, elles doivent avoir une dureté minimale. Et cela s'ensuit un traitement thermique. Maintenant, le traitement thermique prend au moins une journée car vous devez chauffer la pièce, la laisser là, puis la refroidir. Ainsi, il est préférable que la majorité des surfaces soient IT9 ou moins avec une finition de surface de Ra 3,2 ou pire et seulement les surfaces les plus importantes avec des tolérances plus élevées.