Réduire les coûts d'usinage CNC : guide éprouvé pour débutants

Les fortes capacités de fabrication dans l'industrie moderne sont attribuées à l'amélioration continue de nos technologies de fabrication industrielles. Nous avons commencé à produire des objets en fondant et refroidissant le métal il y a près de deux cents ans. Maintenant nous avons l'usinage CNC et l'impression 3D, personne n'a plus à s'inquiéter que son design extrêmement sophistiqué ne puisse pas être fabriqué grâce aux technologies de cet âge. Ce à quoi nous devons faire attention, c'est l'argent, l'argent et l'argent. Alors, comment pourriez-vous réduire le coût si vous choisissez l'usinage CNC pour votre projet ? Dans cet article, j'ai listé certains facteurs qui pourraient affecter le coût de l'usinage CNC, et quelques astuces pour vous aider à les réduire.

Brève introduction — Qu'est-ce que l'usinage CNC et comment ça marche

Tout commence par ce qu'il est. L'usinage CNC est l'une des méthodes de fabrication les plus couramment utilisées dans les industries modernes. Il utilise un logiciel informatique pour contrôler différents outils d'usinage (outil de coupe, foret, routeur, etc.) et traite les pièces en formes conçues. La caractéristique clé du processus d'usinage CNC est l'automatisation. Il accélère la production et crée une grande précision.

Presque tous les matériaux que nous utilisons pour faire des pièces peuvent être traités par l'usinage CNC. Par conséquent, ce procédé de fabrication a été appliqué dans presque toutes les industries liées à notre vie quotidienne — automobile, construction, aérospatial, médical, militaire, etc. Sans exagérer, une partie de notre industrie est construite dessus. Principalement, les machines CNC sont divisées en 5 types basés sur les outils qu'elles utilisent — fraiseuse CNC, tours CNC, machine laser CNC, machine de découpe plasma CNC et EDM. Les caractéristiques et structures d'une pièce décideront quelle machine utiliser.

Revenons au sujet, le coût de l'usinage CNC ne peut pas être simplement déterminé comme élevé ou bas. Il est affecté par de multiples facteurs. Avant de plonger dans ces facteurs, considérons à quoi ressemble le coût de l'usinage CNC comparé à d'autres procédés de fabrication.

L'usinage CNC est-il cher comparé aux autres méthodes de fabrication ?

Par autres méthodes de fabrication, j'ai sélectionné l'impression 3D et le moulage métal. Le moulage métal est considéré comme un procédé de fabrication ancien pour notre temps, tandis que l'impression 3D est considérée comme à la pointe. L'usinage CNC se trouve avoir été inventé dans les années 1940 — au milieu des deux autres naissances. Je le juge très intéressant de faire une comparaison d'entre eux.

Après quelques recherches et requêtes auprès de nos ingénieurs, j'ai trouvé cette question complexe. Encore une fois, le coût d'un certain procédé de fabrication varie pour de nombreux facteurs comme le volume de production, la complexité des pièces, le matériau, etc. J'ai créé un tableau ci-dessous pour savoir si un certain procédé est rentable ou non, sous différentes conditions.

Rentable ou non	Usinage CNC	Moulage métal	Impression 3D
Grande série	Oui	Oui	Non
Petite série	Non	Non	Oui
Haut degré de complexité produit	Non	Oui	Oui
Faible degré de complexité produit	Oui	Oui	Non
Matières premières	Non	Non	Non
Grosses pièces	Non	Oui	Non
Haute tolérance	Non	Non	Oui
Faible tolérance	Oui	Oui	Non

À noter, il y a beaucoup de matériaux que l'impression 3D ou le moulage métal ne peuvent pas encore traiter. Et il y a d'autres facteurs comme les options de finition de surface affectant le coût, qui ne sont pas montrés ci-dessus, mais vous aurez grossièrement votre idée maintenant.

Si vous regardez de près ce tableau, vous trouverez probablement que l'impression 3D est adaptée pour la production de pièces hautement complexes à faible volume. D'autre part, le moulage métal est bon pour la production de masse. L'usinage CNC, intéressant, arrive au milieu à nouveau.

Qu'est-ce qui pourrait faire monter le prix de l'usinage ?

Je crois que vous avez pris votre décision sur quel procédé de fabrication choisir. Si vous décidez de traiter vos pièces par usinage CNC, vous voudriez savoir comment réduire votre coût et garder votre projet dans le budget. Ici, j'ai listé ce qui pourrait faire monter le prix de l'usinage CNC. Restez à l'écoute.

1. Le degré de complexité des pièces

C'est probablement le facteur le plus significatif qui affecte le coût de l'usinage CNC. Un degré de complexité plus élevé obligera le fournisseur de service d'usinage à choisir une machine avec plus d'axes, ce qui signifie des coûts en capital plus élevés. Produire une pièce complexe augmente également significativement le temps de traitement. Une entreprise d'usinage CNC considère le temps comme un facteur important lors de l'établissement du devis.

2. Matériau

C'est un facteur sur lequel je ne vais pas trop m'attarder car je ne peux pas juste changer tout le projet simplement pour réduire quelques coûts de production. Si le matériau de mes pièces se trouve être cher lorsqu'il est traité par usinage CNC, je pourrais juste accepter le fait inévitable.

3. Le volume de production

Nous savons que le volume de production affectera le coût de ce procédé de fabrication, mais comment ? Vous avez peut-être entendu les mots « coût de démarrage » et « coût marginal » avant. Le premier signifie le coût d'initiation d'un procédé tandis que le second représente le coût de traitement individuel subséquent pour chaque pièce. Par exemple, le moulage métal est un procédé qui a un coût de démarrage très élevé mais un coût marginal faible, ce qui signifie qu'il est une bonne solution pour la grande série mais pas une bonne pour le prototypage. Cela s'applique aussi à l'usinage CNC. L'usinage CNC a aussi des frais de démarrage assez élevés. Si vous voulez amortir ce coût dans la production subséquente, vous feriez mieux d'avoir plus que quelques pièces à produire.

4. Options de post-traitement

Si vous choisissez un service tout-en-un pour produire les pièces, vous devriez considérer comment post-traiter vos produits. Le coût de la finition de surface est souvent plus bas pour les procédés plus simples.

Optimisez votre conception

Nous avons fini avec les facteurs influençant le coût de l'usinage CNC. Maintenant, concentrons-nous sur comment les réduire. La première chose à considérer est l'optimisation de votre conception. La complexité d'une pièce peut être inévitable, mais vous pouvez ajuster certains détails de conception pour la rendre plus adaptée à l'usinage CNC, réduisant ainsi le temps de production. Les astuces incluent : éviter les arêtes verticales internes (en ajoutant des dépouilles ou d'autres méthodes), éviter les parois trop minces, concevoir les trous en taille standard, éviter les cavités trop profondes et éviter les rapports d'aspect élevés. Il y a en fait plus de détails auxquels faire attention. Si vous êtes intéressé par l'optimisation de votre conception et faire usiner vos pièces en CNC, vous pouvez parler avec un designer professionnel en obtenant un devis.

Choisissez le bon matériau et la bonne méthode de finition de surface

Il y a certains matériaux qui ne sont pas très faciles à usiner en CNC. Les meilleurs choix pour l'usinage CNC sont l'aluminium allié, le laiton, l'acier inoxydable, le titane et le magnésium. Choisir le bon matériau peut vous faire économiser de l'argent mais vous devriez distinguer la priorité. Le coût de la finition de surface varie aussi d'un à l'autre. Parlez avec votre designer et choisissez la meilleure option de finition pour votre projet.

Maintenant, vous auriez probablement une idée approximative de comment choisir la bonne méthode de traitement et réduire le coût. Si vous cherchez un fournisseur de service d'usinage CNC, vous êtes les bienvenus pour nous contacter. D'autres services comme le moulage métal et l'impression 3D sont aussi disponibles. N'hésitez pas à obtenir un devis !