Chi phí gia công nguyên mẫu nhôm & thời gian thực hiện: 7 yếu tố và cách giảm cả hai

Bạn gửi bản vẽ của bạn vào thứ Hai. Đến thứ Năm, bạn có ba dấu ngoặc kép và mức cao nhất gần gấp đôi mức thấp nhất. Không ai có thể cho bạn biết tại sao. Một cửa hàng nói hai tuần, một cửa hàng khác nói năm. Nghe có vẻ quen thuộc?

Nhận được câu trả lời thẳng thắngia công nguyên mẫu nhômchi phí khó hơn mức cần thiết. Tôi sẽ không đưa cho bạn con số "$50 mỗi bộ phận" giả vì không cửa hàng trung thực nào có thể báo giá mà không nhìn thấy bản vẽ của bạn. Những gì tôi có thể làm là chỉ cho bạn chính xác điều gì làm thay đổi giá cả và lịch trình, để bạn có thể tự tin đọc bất kỳ báo giá nào và cắt giảm cả chi phí cũng như thời gian chờ đợi trước khi nhấn "gửi".

Câu trả lời trung thực là nó phụ thuộc. Hai chiếc khung nhôm có cùng trọng lượng có thể có giá chênh lệch nhau nhiều lần. Điều tạo nên khoảng cách đó không phải là kim loại. Đó là thời gian mà máy và người vận hành dành cho bạn.

Hướng dẫn ngành từ nền tảng CNC đồng ý về điều này. Dung sai, độ hoàn thiện bề mặt và các đặc điểm hình học như túi sâu, thành mỏng và bán kính nhỏ thường quan trọng đối với giá cuối cùng hơn là nguyên liệu thô. Các nguồn tin tương tự cho biết cách tốt nhất để tiết kiệm tiền là cải tiến thiết kế trước khi báo giá chứ không phải thương lượng sau đó.

Vì vậy, hãy coi câu trích dẫn như một câu chuyện về giờ hoạt động của máy, cách thiết lập và rủi ro. Chúng ta hãy điểm qua bảy yếu tố viết nên câu chuyện đó.

1. Lớp vật liệu

Nhôm rất dễ cắt, đó là lý do tại sao nó được sử dụng cho các nguyên mẫu. Nhưng điểm số khác nhau.6061là công việc hàng ngày và tiết kiệm nhất.7075mạnh hơn, phù hợp với các bộ phận hàng không vũ trụ và tải trọng cao, nhưng chi phí cao hơn và có thể cứng hơn trên các công cụ.5052Và2024xuất hiện trong những trường hợp đặc biệt. Nếu nguyên mẫu của bạn chỉ cần kiểm tra độ vừa vặn và hình thức thì 6061 thường là đủ.

2. Độ phức tạp của bộ phận

Hình dạng càng phức tạp thì thời gian cắt càng lâu. Các túi sâu, thành mỏng, bán kính bên trong nhỏ và các đường cắt dưới đều làm tăng thêm thời gian lập trình và thời gian máy. Các nguồn về giá CNC lưu ý rằng chi phí tăng tỷ lệ thuận với độ phức tạp của thiết kế. Một phần cần có5 trục machine costs more per hour than one a standard 3-axis mill can handle, but sometimes 5-axis finishes the job in one setup and saves money overall.

3. Yêu cầu về dung sai

Đây chính là điều mà mọi người đánh giá thấp. Dung sai chặt chẽ hơn có nghĩa là tốc độ tiến dao chậm hơn, vết cắt nhẹ hơn, thay đổi công cụ nhiều hơn và thời gian kiểm tra nhiều hơn. Hướng dẫn thiết kế từ các nền tảng sản xuất lớn cũng nói điều tương tự: chỉ áp dụng dung sai chặt chẽ cho các tính năng quan trọng và để mọi thứ khác chạy ở dung sai tiêu chuẩn của xưởng.

4. Số lượng

Một phần bao gồm toàn bộ chi phí lập trình và thiết lập. Mười phần chia sẻ chi phí đó. Ngay cả đối vớibộ phận nhôm khối lượng thấp, giá mỗi sản phẩm thường giảm nhanh giữa số lượng một và số lượng mười. Nếu bạn dự định thử nghiệm nhiều đơn vị, hãy yêu cầu mức giá là 1, 5 và 10.

5. Hoàn thiện bề mặt

Lớp hoàn thiện "như được gia công" tiêu chuẩn là rẻ nhất. Phun hạt, anodizing (trong hoặc có màu), chuyển đổi cromat và đánh bóng mỗi lần sẽ làm tăng thêm chi phí và số ngày. Anodizing nói riêng thường có nghĩa là gửi các bộ phận đến bộ xử lý bên ngoài, điều này ảnh hưởng đến cả giá cả và thời gian thực hiện.

6. Cài đặt và giờ gia công

Mỗi lần bộ phận phải được tháo kẹp, lật và cố định lại, bạn phải trả tiền công và tăng thêm một chút rủi ro về lỗi căn chỉnh. Một bộ phận cần sáu thiết lập sẽ có giá cao hơn một bộ phận cần hai thiết lập. Tổng thời gian trục chính và thời gian vận hành thực sự là những gì bạn đang mua.

7. Khẩn cấp

Các đơn đặt hàng gấp có nghĩa là phải làm các công việc khác, phải làm thêm giờ và đôi khi phải trả tiền vận chuyển nhanh đối với vật liệu hoặc hoàn thiện. Nếu lịch trình của bạn có chút chậm trễ, thời gian chuẩn bị tiêu chuẩn có thể giúp bạn tiết kiệm một khoản đáng kể.

Đặc trưngThời gian thực hiện nguyên mẫu CNCđối với các bộ phận bằng nhôm có thể mất từ ​​vài ngày đến vài tuần, tùy thuộc vào độ phức tạp, độ hoàn thiện và khối lượng công việc của xưởng. Đây là cách những ngày đó thường trôi qua. Hãy coi các phạm vi như những hướng dẫn sơ bộ chứ không phải những lời hứa hẹn.

Chú ý nơi ẩn náu của sự chờ đợi lâu dài. Hoàn thiện bên ngoài và vận chuyển thường mất nhiều thời gian hơn so với việc cắt. Nếu bạn cần một bộ phận nhanh chóng, "anodize nó" có thể lặng lẽ thêm một tuần.

Đây là nơi bạn nắm quyền kiểm soát. Đây là những thói quen thiết kế thiết thực cho khả năng sản xuất (DFM) thiết thực mà các cửa hàng tốt mong muốn mọi khách hàng đều biết.

Nới lỏng dung sai không quan trọng.Dành riêng các chú thích chặt chẽ cho các bề mặt tiếp xúc, lỗ ổ trục và các mặt bịt kín. Hãy để phần còn lại đi đến dung sai tiêu chuẩn.

Tránh các hốc sâu, hẹp.Những dụng cụ dài và gầy uốn cong và kêu lạch cạch. Một nguyên tắc nhỏ là giữ độ sâu của túi gấp vài lần chiều rộng của nó và hỏi nhà cung cấp của bạn về tỷ lệ ưa thích của họ.

Sử dụng bán kính góc bên trong nhất quán.Không thể tạo được góc nhọn bên trong bằng máy cắt tròn. Hướng dẫn từ các cửa hàng có kinh nghiệm chỉ ra rằng việc buộc các góc vuông có thể dẫn đến EDM hoặc các hoạt động bổ sung. Chọn bán kính lớn hơn một chút so với công cụ và sử dụng cùng một bán kính xuyên suốt.

Kết hợp các tính năng trên ít khuôn mặt hơn.Nếu hầu hết các tính năng có thể được cắt bỏ từ một hoặc hai bên, bạn sẽ cắt giảm số lượng thiết lập. Đôi khi một chỉnh sửa thiết kế nhỏ sẽ tiết kiệm được toàn bộ chi phí.

Bám sát kích thước lỗ tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của ren.Kích thước mũi khoan tiêu chuẩn tránh được phí dụng cụ tùy chỉnh.

Xem độ dày của tường.Thành rất mỏng có thể cong vênh hoặc rung khi cắt. Những bức tường dày hơn cắt nhanh hơn và tồn tại khi xử lý tốt hơn.

Chọn cách hoàn thiện đơn giản nhất có thể thực hiện được công việc.Nếu đó là bộ phận kiểm tra nội bộ, thì việc gia công như vậy có thể là đủ. Lưu anodizing cho phiên bản cần có hình thức và hoạt động giống như sản phẩm cuối cùng.

Một lời khuyên nữa từ phía bán hàng. Gửi bản vẽ của bạn sớm và yêu cầu phản hồi của DFM. Một cuộc gọi năm phút với kỹ sư thường tiết kiệm được hơn một tuần tranh cãi về giá cả.

Giá cả rất quan trọng, nhưng báo giá rẻ từ sai cửa hàng sẽ nhanh chóng trở nên đắt đỏ. Khi bạn so sánh một nhà sản xuất gia công CNC, hoặc cụ thể là một nhà sản xuấtnhà sản xuất gia công nguyên mẫu nhôm, hãy xem qua danh sách kiểm tra này.

Thiết bị

Họ có máy 3 trục, 4 trục và 5 trục trong nhà không?

Họ có thể xử lý phạm vi kích thước và vật liệu của bạn không?

Điều tra

Họ có sử dụng CMM (máy đo tọa độ) và máy đo đã hiệu chuẩn không?

Họ có thể cung cấp báo cáo kiểm tra hoặc báo cáo bài viết đầu tiên khi bạn cần không?

Giao tiếp

Họ có trả lời trong vòng một ngày làm việc không?

Họ có hỏi những câu hỏi thông minh về bản vẽ của bạn hay chỉ gửi một con số?

Họ có chỉ ra các vấn đề về DFM trước khi cắt không?

Bảo mật

Họ có sẵn sàng ký NDA không?

Họ xử lý các tập tin và bản vẽ của bạn như thế nào?

Khả năng mở rộng

Họ có thể chuyển từ nguyên mẫu sang sản xuất mà không thay đổi nhà cung cấp không?

Họ có đủ năng lực và hệ thống chất lượng để lặp lại cùng một phần với âm lượng cao hơn không?

Nhà cung cấp đạt điểm cao trên cả 5 tiêu chí thường sẽ giúp bạn tiết kiệm tiền, ngay cả khi báo giá của họ không phải là thấp nhất.

Đây là một sai lầm mà tôi luôn thấy. Một nhóm nhận được một nguyên mẫu được làm tại một cửa hàng quay vòng nhanh, sau đó phát hiện ra rằng cửa hàng đó không thể tạo ra 500 hoặc 5.000 chiếc. Bây giờ họ phải tìm một nhà cung cấp mới, làm lại báo giá, đánh giá lại bộ phận đó và thường chỉnh sửa thiết kế vì cửa hàng mới sử dụng các đồ đạc và dụng cụ khác nhau.

Việc chọn một nhà máy có thể thực hiện cả nguyên mẫu và sản xuất hàng loạt sẽ giúp ích về nhiều mặt:

Kiến thức thiết kế được truyền lại.Các kỹ sư xây dựng nguyên mẫu của bạn đã biết những tính năng phức tạp.

Đồ đạc và chương trình có thể được tái sử dụng.Điều đó cắt giảm chi phí thiết lập trong quá trình sản xuất.

Chất lượng vẫn nhất quán.Cùng một máy móc, cùng một phương pháp kiểm tra, ít bất ngờ hơn.

Dòng thời gian của bạn bị thu hẹp lại.Không tìm nguồn cung ứng lại, không có vòng tuyển chọn thứ hai.

Khi bạn cộng toàn bộ chi phí dự án, không chỉ báo giá nguyên mẫu, thì lộ trình cung cấp liên tục thường được đưa ra trước. Nếu bạn mong muốn mở rộng quy mô, hãy nói như vậy trong email đầu tiên của bạn. Nó giúp cửa hàng lập kế hoạch đúng quy trình ngay từ đầu.

Một yêu cầu hoàn chỉnh sẽ nhận được câu trả lời nhanh hơn và chính xác hơn. Ai mơ hồ được số độn, vì quán phải đoán. Đây là những gì cần bao gồm:

Bản vẽ 2D (PDF)với kích thước, dung sai và ghi chú. Đánh dấu các tính năng quan trọng một cách rõ ràng.

Tệp 3D (STEP hoặc tương tự).Nó cho phép cửa hàng kiểm tra hình học và lập trình nhanh hơn.

Chất liệu và lớp, ví dụ 6061-T6 hoặc 7075-T651.

Số lượng.Yêu cầu giá ở nhiều số lượng nếu bạn có thể.

Dung sai.Nêu rõ dung sai chung và gọi ra những cái chặt chẽ.

Bề mặt hoàn thiện và lớp phủ, bao gồm cả màu sắc và bất kỳ thông số kỹ thuật nào.

Ngày giao hàng bắt buộcvà điểm đến vận chuyển.

Tiện ích bổ sung:báo cáo kiểm tra, giấy chứng nhận vật liệu, hoặc nhu cầu đóng gói.

Nếu bạn gửi tất cả số đó, nhiều cửa hàng có thể trả lại báo giá trong vòng một ngày.

Đừng đoán nữa và gửi cho chúng tôi bản vẽ của bạn. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ xem xét nó, chỉ ra bất kỳ khoản tiết kiệm dễ dàng nào và cung cấp cho bạn báo giá rõ ràng với thời gian thực hiện thực tế. Nếu bạn cần các bộ phận có thể phát triển từ một nguyên mẫu duy nhất thành một dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, chúng tôi có thể xử lý việc đó dưới một mái nhà.