3 stratégies éprouvées pour réduire les coûts de prototypage CNC

Pour une méthode de fabrication précise et polyvalente, de nombreux concepteurs et ingénieurs se tournent vers l'usinage CNC. Ce procédé de fabrication soustractif utilise des outils de coupe rotatifs pilotés par ordinateur, tels que des forets et des fraises en bout, pour creuser un bloc solide de matériau. L'usinage CNC peut créer d'excellents composants en utilisant divers matériaux, y compris le plastique, la fibre de verre et le métal.

Grâce à sa rapidité et sa polyvalence, l'usinage CNC est souvent utilisé pour fabriquer des pièces prototypes. L'usinage CNC est une excellente méthode pour créer des prototypes fonctionnels de pièces métalliques. Cependant, certaines décisions de conception peuvent ajouter des coûts évitables à vos pièces.

Coûts du prototypage CNC – et leurs solutions

Voici quelques-uns des principaux facteurs de coût du prototypage avec l'usinage CNC et comment les réduire.

Sélection des matériaux pour prototypes CNC

Le prototypage rapide CNC nécessite un grand bloc de métal, communément appelé blanc, à partir duquel le composant sera sculpté à l'aide d'outils d'usinage CNC. Choisir et obtenir le bon matériau CNC pour votre blanc est un coût attendu et naturellement, certains matériaux sont plus chers que d'autres. Le prix des matériaux peut varier selon la région, l'accessibilité et d'autres facteurs.

En règle générale, les métaux sont plus chers que les plastiques. L'usinabilité du métal affecte également le coût du prototype – les matériaux moins usinables prennent plus de temps, d'outils et d'argent à traiter, ce qui augmente à son tour les coûts. De plus, considérez les propriétés de votre composant et ses applications futures, comme la température qu'il atteindra ou s'il doit être à l'épreuve de la rouille. Soyez aussi précis que possible et ne surdimensionnez pas. Par exemple, si le plastique peut fournir la résistance dont vous avez besoin, utilisez ce matériau au lieu de l'acier pour réduire les coûts.

Certains métaux sont plus faciles et plus rapides à usiner CNC et sont donc moins chers à fabriquer. La plupart du prototypage rapide d'usinage CNC est effectué avec des alliages d'aluminium, comme l'aluminium 6061, bien que d'autres aciers usinables CNC comme le 303 SS puissent réduire davantage les coûts. Même si votre conception de composant finale ne nécessite pas un matériau usinable, il peut être bénéfique de prototyper avec ces matériaux peu coûteux. Le choix du matériau influence également le temps d'usinage – les matériaux usinables, comme l'acétal, seront usinés plus rapidement en raison de vitesses d'outil plus élevées.

Configuration et usinage des prototypes CNC

Avant de pouvoir commencer le prototypage rapide CNC, la machine CNC elle-même doit être préparée. Cela inclut la programmation des trajectoires d'outils, la collecte et l'assemblage de l'équipement, et la collecte des matériaux nécessaires. L'usinage CNC nécessite également du temps approprié pour produire des composants efficaces – vous devez couper le matériau, échanger les outils, charger et décharger le composant à l'aide de ces outils, et plus encore.

Il y a deux tâches d'usinage chronophages qui sont facilement évitables : la programmation des trajectoires d'outils et l'enlèvement de matière. Les pièces plus simples seront plus faciles à programmer, réduisant ainsi le temps nécessaire pour créer et exécuter un trajet d'outil programmé. Réduire la quantité de matière à enlever réduit également le temps qu'une pièce prend à usiner. Concevoir des pièces pour minimiser l'enlèvement de matière inutile peut créer une apparence bloc, mais résulte en une pièce plus rentable et plus rapide à usiner.

Les gravures laser, sérigraphie, identification de pièce, finitions et autres ajouts esthétiques sont rentables pour les séries de production à haut volume mais coûteux pour le prototypage rapide CNC. Si vous prototipez une pièce pour la fonction uniquement, ou un autre but à court terme ou à usage unique, reportez ces décisions esthétiques et cosmétiques jusqu'après la fin du prototypage. Optez pour une finition « tel qu'usiné », ce qui signifie qu'il n'y a pas de finition CNC finale, pour l'option la plus rentable lors du prototypage CNC.

Complexité de conception des prototypes CNC

Si la conception de votre prototype est simple, il sera plus facile à construire et moins cher à fabriquer. Cependant, de nombreux prototypes nécessitent des formes complexes qui doivent subir des tests avant d'être fabriqués en séries de production à haut volume. Le prototypage CNC de géométries uniques et intéressantes augmentera la complexité de fabrication et les coûts.

De manière similaire à la complexité, les tolérances font augmenter le prix de la fabrication CNC. L'usinage CNC est conçu pour supporter une précision incroyable et peut produire des composants avec des tolérances extrêmement serrées qui ne laissent pas beaucoup de marge de manœuvre. Mais plus vos tolérances de pièce sont serrées et précises, plus vous devrez payer pendant le prototypage.

L'usinage CNC a le pouvoir de produire des tolérances incroyablement fines avec un niveau de précision très élevé. Bien que des tolérances super-serrées aident à créer des composants cohérents et fonctionnels, des standards de tolérance fins ne sont souvent pas nécessaires pour les prototypes CNC. L'adhérence à des tolérances fines augmentera les coûts d'usinage CNC pendant le prototypage rapide. Utilisez des tolérances moyennes, grossières ou très grossières pour réduire les coûts de prototypage rapide d'usinage CNC.

Prototypage rapide CNC avec Fast Radius

Même si le prototypage CNC est important, vous ne devriez pas avoir à casser la tirelire pour effectuer cette étape de fabrication essentielle. Prototypage avec des matériaux peu coûteux et facilement usinables pour économiser du temps et des coûts de fabrication, et attendez d'ajouter des caractéristiques cosmétiques comme les finitions ou les gravures d'identification jusqu'à ce que vous soyez prêt pour des séries de production à haut volume. De plus, utilisez des tolérances standard par opposition à des tolérances spécialisées. Vous voulez économiser encore plus ? Connectez-vous avec un partenaire de fabrication expérimenté.

Fast Radius est dédié à vous aider à créer des prototypes CNC rentables sans compromettre la qualité. Nous nous tenons aux normes de fabrication les plus élevées et vous aiderons à faire de même pour vos pièces. Chez Fast Radius, notre équipe d'experts peut vous guider à chaque étape du processus de prototypage, en s'assurant que vous êtes satisfait de votre prototype et de votre produit final. N'attendez pas – contactez-nous dès aujourd'hui.

Pour plus de bonnes pratiques de prototypage CNC et de façons d'économiser sur l'usinage CNC, visitez le centre de ressources Fast Radius.

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