Réduire les coûts des prototypes CNC : Stratégies éprouvées pour ingénieurs

Beaucoup d'ingénieurs savent que l'usinage CNC est la méthode la plus utilisée en prototypage pour sa rapidité et sa polyvalence. Cependant, certaines décisions peuvent ajouter des coûts évitables. Cet article présente des moyens de réduire le coût de fabrication de prototypes CNC.

Liste des principaux coûts pour prototypes CNC

Pour comprendre comment réduire les coûts, examinons d'abord la liste des principales dépenses.

Métal en vrac

Le principe de base de l'usinage CNC personnalisé : il faut d'abord un gros morceau de métal à couper. En prototypage et petite série, les « pompes » ou bruts sont en fait bien plus grands 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 actually 3-4 fois la qualité de la pièce.

Temps de réglage

Une fois les plans techniques entrés dans le service CNC, il y a inévitablement une phase de préparation : préparation de l'équipement, écriture des programmes NC, fabrication ou assemblage des outils.

Temps d'usinage

Après la préparation, l'usinage commence. Le paramètre principal en prototypage rapide CNC est le temps total requis. Il inclut le temps de coupe réel, changement d'outil, chargement/déchargement des pièces, et le temps pour les pièces de machine à se déplacer entre machines si nécessaire. Ce coût est de loin le plus important, et il est absolument nécessaire de réduire le temps d'usinage.

Temps supplémentaire

À cause de la documentation, du transport, etc., tout processus de fabrication a des arrêts de gestion inévitables. Cela dépend du fabricant de prototypes rapides, alors choisissez soigneusement et demandez-leur combien de temps prend la signature du contrat ou l'expédition des pièces usinées sur mesure.

Économiser le coût du prototype CNC

Après avoir analysé toutes les dépenses affectant le coût final, nous pouvons tirer des conclusions et lister des conseils pour réduire le coût de moulage CNC de votre projet.

Choisir le bon matériau métallique

Beaucoup de débutants ne pensent pas vraiment au matériau. Ils utilisent soit l'acier de construction par défaut, soit des matériaux « cool » comme le titane ou l'acier inoxydable pour prévenir la rouille. Les deux choix peuvent être bons ou mauvais. Ce qu'il faut comprendre : le prix de l'alliage n'est pas le facteur décisif. Un autre problème : quand vous avez besoin de propriétés spéciales, par exemple résister à haute température, mais vous choisissez un matériau de grade supérieur au nécessaire. Exemple : vous avez besoin de 800 °C, vous choisissez 950 °C, ce matériau est plus difficile à usiner et plus cher, sans nécessiter ces 150 °C supplémentaires.

Généralement, le métal est plus cher que le plastique. L'usinabilité du métal affecte aussi le coût du prototype : matériaux à mauvaise usinabilité demandent plus de temps, d'outils et d'argent, augmentant les coûts. Considérez les propriétés de votre composant et ses applications futures : quelle température, besoin de prévention rouille ? Soyez aussi précis que possible et ne surdimensionnez pas. Par exemple, si le plastique peut fournir la résistance nécessaire, utilisez-le au lieu de l'acier pour réduire les coûts.

Éviter les parois minces et poches profondes

Le prototypage CNC implique beaucoup de force et de frottement. La force de coupe doit être grande pour couper l'acier ou autres allièges. Cette force ne s'applique pas qu'à la coupe. Si l'outil est émoussé ou les paramètres trop grands, la pièce peut se déformer légèrement. Si la pièce a beaucoup de métal et est très rigide, on peut l'ignorer, mais plus la pièce est fine et longue, plus on remarque la déformation due à la force de coupe. Réduire les paramètres peut compenser en partie, mais augmente le temps d'usinage. Les pièces prototypes devraient donc avoir des parois plus épaisses.

Éviter les tolérances de précision inutilement élevées

Comme la complexité, les tolérances font grimper le prix de la fabrication CNC. L'usinage CNC est conçu pour supporter une précision incroyable, produisant des pièces avec des tolérances très serrées, sans trop de marge. Cependant, plus vos tolérances sont serrées et précises, plus vous paierez pendant le prototypage.

L'usinage CNC peut produire des tolérances incroyablement fines avec une très haute précision. Bien que les tolérances ultra-serrées aident à créer des composants cohérents et pleinement fonctionnels, les prototypes CNC n'ont souvent pas besoin de normes de tolérance fines. Dans le prototypage rapide, l'adhérence à des tolérances fines augmente les coûts. Utilisez des tolérances moyennes, grossières ou très grossières pour réduire les coûts.

Éviter les designs compliqués

N'essayez pas de faire plus de pièces que nécessaire. Maximiser l'utilisation du matériau peut causer des problèmes de serrage ou d'usinage, augmentant les coûts. Si le design devient trop complexe, envisagez de le diviser en différentes pièces et de les assembler avec des fixations.

Nous espérons que ces techniques vous aideront à économiser sur le prototypage CNC. Passer à des matériaux plus faciles à usiner ou moins chers est l'un des meilleurs moyens de rester dans le budget (en supposant que cela répond aux exigences).