Wie viel kostet eine CNC-Maschine pro Stunde?
Wenn Sie die CNC-Bearbeitungsteile für Ihr nächstes Projekt in Betracht ziehen, ist das Verständnis der Kosten entscheidend für eine effektive Finanzplanung, Ressourcenmanagement und die Gesamtentscheidung während des Produktentwicklungsprozesses. In diesem Artikel werden wir die Kosten der CNC-Bearbeitung und die Faktoren, die sie beeinflussen, untersuchen. Wir werden auch vergleichen, wie sie sich im Vergleich zu den Kosten des 3D-Drucks verhalten, die besten Tipps zur Kostensenkung für Hersteller mit begrenztem Budget geben und Sie bei der Schätzung der Kosten Ihres spezifischen Teils oder Prototyps unterstützen.
Die tatsächlichen Kosten der CNC-Bearbeitung
Wie viel kostet CNC-Bearbeitung wirklich? Ein einfaches CNC-Teil kann ab nur $100 pro Stück kosten, während größere Metallteile mehrere Tausend Dollar oder mehr kosten können. Es gibt unzählige Faktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung erhöhen, von Material, Arbeit bis hin zu Ausrüstung und vielen kleinen Faktoren wie Wechsel, Reinigung, Wartung und so weiter.
Wie viel kostet CNC-Bearbeitung? Einfache versus komplexe CNC-Teile
Um den Berechnungsprozess zu vereinfachen, verwenden die meisten Unternehmen eine einfache Formel: Rohstoffkosten + Bearbeitungskosten + Nachbearbeitungskosten + Gemeinkosten, mit einer Gewinnmarge auf den Gesamtbetrag. Im nächsten Abschnitt geben wir eine vollständige Aufschlüsselung dieser Faktoren.
Faktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen
1. Rohstoffkosten
Bei CNC-Bearbeitung variieren die Materialkosten je nach Blockgröße, Menge und Materialart. Zur Veranschaulichung: Rohlinge für CNC liegen oft zwischen etwa $3 pro Kilogramm bis über $200 pro Kilogramm. Metalle sind in der Regel teurer als Kunststoffe, und innerhalb ihrer jeweiligen Gruppen sind einige Metalle und Kunststoffe teurer als andere pro Kilogramm. Zum Beispiel können Sie erwarten, dass die Bearbeitung von Titan oder Edelstahl mehr kostet als Aluminium, und CNC PEEK viel mehr als ABS oder Acryl.
2. Bearbeitungskosten
Diese Kosten umfassen Programmierung, Herstellung von Vorrichtungen und das eigentliche Schneiden des Materials. Die Werkstatt wird Ihr Teil prüfen und basierend auf Erfahrung schätzen, wie lange es dauert, den Code für die Maschinen zu schreiben, wie lange die Bearbeitung dauert und wie komplex das Ganze ist. Drehmaschinen kosten in der Regel weniger, da sie weniger komplexe bewegliche Teile haben, typischerweise zwischen $15 pro Stunde.
In China werden einige Werkstätten einfache ABS-Kunststoffe schnell fräsen, ohne viel Rücksicht auf Toleranzen, für $5 pro Stunde. Während größere Werkstätten von $10 – $30 pro Stunde für 3-Achs- bis 5-Achs-Bearbeitung berechnen. Im Vergleich dazu können Sie in Europa mit etwa $30 bis $40 pro Stunde für 3-Achs-Bearbeitung rechnen. Für Teile, die Hochgeschwindigkeits-5-Achs-Fräsen erfordern, können die Kosten bis zu $75 bis $150 pro Stunde steigen.
3. Nachbearbeitungskosten
Die Nachbearbeitung umfasst Montagekosten und Oberflächenveredelungsarbeiten wie Glätten, Sandstrahlen, Polieren usw. Während frühe oder funktionale CNC-Prototypen oft mit einer einfachen Entgratung auskommen, kann bei hoher Qualitätsanforderung eine umfangreiche Nachbearbeitung die Gesamtkosten der Bearbeitung erheblich erhöhen.
Kosten für CNC-Bearbeitungsprodukte mit mehreren Oberflächenveredelungen
Ein gutes Beispiel ist ein Smartphone. Da das Produkt im Wesentlichen ein flacher rechteckiger Quader ist, könnten die Materialkosten nur $10 pro Telefon betragen, und es gibt nicht viel zu fräsen. Aber die Nachbearbeitung ist entscheidend, und die Arten sind vielfältig. Der Bildschirm erfordert eine Hochglanzpolitur, möglicherweise einen anodisierten Aluminiumrahmen, einen hochwertig lasergravierten Barcode und Siebdruck- oder bemalte Texte oder Logos. Ganz zu schweigen von der Montagearbeit.
4. Gemeinkosten
Bei Prototypenmengen tragen Gemeinkosten wie Betriebskosten, Versorgung, Verwaltungskosten usw. im Vergleich zu den anderen Faktoren nicht wesentlich zu den Kosten bei, beeinflussen diese jedoch die Gesamtkosten. Es gibt auch Werkstätten, die ISO-zertifiziert sind, gut geführte Unternehmen mit ordnungsgemäßen Inspektions- und Qualitätskontrollverfahren. Die Bemühungen, bessere Qualitätsprodukte zu liefern, werden die Kosten etwas erhöhen. Andere sind Ein-Mann-Betriebe mit sehr geringen Gemeinkosten. Sie können gute Teile aus kleineren Werkstätten erhalten, aber diese werden Schwierigkeiten haben, dies konstant zu tun.
Qualitätskontrolle, Ausrüstung, Wartung, Energie und andere Kosten in der CNC-Bearbeitung
5. Gewinn
Wie bei jedem Geschäft liefern Lieferanten und Händler Ihnen Teile, um letztendlich selbst Gewinn zu erzielen. CNC-Unternehmen streben einen durchschnittlichen Gewinn von 10 bis 20 % pro Auftrag an, aber diese Rate kann von Lieferant zu Lieferant stark variieren. Bestimmte Teile können auch höhere Gewinnspannen erzielen als andere. Zum Beispiel können hochqualifizierte Erscheinungsmodelle eine höhere Gewinnmarge verlangen als bearbeitete Strukturelemente.
Weitere zu berücksichtigende Faktoren
Kosten nach Produkttyp. Ist Ihr CNC-Teil ein funktionaler Prototyp oder ein Montagebauteil, das enge Toleranzen erfordert? Ist es ein großes Teil, das bearbeitet werden muss? Wird es aus einem leicht zu bearbeitenden Material hergestellt? Die Natur, Größe und Komplexität des Objekts, das Sie erstellen möchten, beeinflussen die Gesamtkosten der CNC-Bearbeitung erheblich. Es wirkt sich indirekt auf die Kosten aus, da es möglicherweise einen höheren Materialverbrauch, längere Produktionszeiten und den Bedarf an größeren und fortschrittlicheren Maschinen und Werkzeugen bedeutet.
Vergessen Sie nicht die Versandkosten. Wenn Sie ein Angebot für CNC-Bearbeitungsdienstleistungen einholen, ist es wichtig, nach Versandkosten zu fragen, falls diese nicht ausdrücklich enthalten sind. Versandkosten können die Gesamtausgaben erheblich beeinflussen und sollten als wesentlicher Bestandteil der Gesamtkostenkalkulation berücksichtigt werden.
CNC-Bearbeitung vs. 3D-Druckkosten
Materialkosten für den 3D-Druck steigen tendenziell linear mit der Anzahl der hergestellten Teile, da jedes produzierte Teil in der Regel eine eigene Menge an Druckmaterial benötigt. Im Gegensatz dazu können bei der CNC-Bearbeitung die Rohstoffkosten pro Einheit sinken, wenn größere Mengen hergestellt werden, da derselbe Block (oder ein etwas größerer) effizienter für mehrere Teile genutzt werden kann.
Bei hochkomplexen Designs kann die CNC-Bearbeitung weniger kosteneffektiv sein als der 3D-Druck. Dies liegt daran, dass die Komplexität des Prozesses mehr Fachwissen, fortschrittliche Maschinen und Werkzeuge erfordert. Während der 3D-Druck oft relativ konstante Kosten aufweist, unabhängig von der Komplexität. Da es sich um ein additives Schicht-für-Schicht-Verfahren handelt, beeinflusst die Komplexität des Designs die Kosten nicht wesentlich.
Das Verständnis dieser Unterschiede in den Kostenimplikationen hilft, fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, welcher Herstellungsprozess basierend auf den spezifischen Anforderungen eines Projekts kosteneffektiver sein könnte. Verstehen Sie besser, wie Lieferanten die Kosten für 3D-Druck berechnen.
Tipps zur Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten
Die Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten erfordert eine Kombination aus Designoptimierung, Materialauswahl und Herstellungsprozessen. Hier sind einige Tipps, um die CNC-Bearbeitungskosten zu minimieren:
Optimieren Sie Ihr Design: Komplexe Designs und enge Toleranzen erfordern oft fortschrittlichere Maschinen und Werkzeuge sowie längere Maschinenzeiten und Arbeitsaufwand. Das Reduzieren unnötiger Funktionen oder komplexer Geometrien und das nur bei Toleranzen, wo absolut notwendig, kann die Kosten erheblich senken.
Verwenden Sie kompatible Materialalternativen: Der CNC-Bearbeitungsprozess ist mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel. Besonders in der Prototypenphase sollten Sie kompatible, kostengünstige Materialien erkunden, die den Zweck erfüllen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
Vermeiden Sie Mehrfachoberflächenbehandlungen: Proof-of-Concept-Prototypen können oft ohne detaillierte Oberflächenbearbeitung und umfangreiche Nachbearbeitung auskommen. Eliminieren Sie unnötige Verarbeitungsschritte und integrieren Sie die fehlenden Elemente direkt in Ihr endgültiges Design.
Bestellen Sie in Chargen: Erwägen Sie die Produktion von Teilen in größeren Chargen. Die CNC-Bearbeitung kann von Skaleneffekten profitieren. Mehr Teile in einer einzigen Charge zu produzieren, kann die Rüstkosten pro Teil senken und somit die Gesamtkosten reduzieren.
Inhouse vs. Outsourcing: Zu teuer, und es lohnt sich zu überlegen, ob Sie es haben. Zu billig, und es lohnt sich zu überlegen, ob sie den Preis nur anbieten, weil sie Qualität liefern. In einem solchen Fall wäre unser Rat, den Ruf des Unternehmens zu recherchieren, Bewertungen zu lesen oder direkt Kontakt aufzunehmen.
Holen Sie sich eine Schätzung: Bereiten Sie sich auf den Bearbeitungsprozess vor, indem Sie Ihre ersten Zeichnungen senden, um ein Vorangebot zu erhalten, und bitten Sie um Rat. Oft können sie Bereiche aufzeigen, die verbessert oder modifiziert werden können, um unnötige Kosten zu reduzieren.
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