3 consejos para optimizar el costo de un prototipo CNC

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Publicado el: 14 de enero de 2021, | Por la gerente de proyecto Mandy

Cuando planeamos pedir prototipos CNC, la primera consideración será el costo. ¿Qué podemos hacer para reducir el costo de los servicios de mecanizado CNC? Creo que este artículo es el tema que más interesa a los diseñadores porque podemos mejorar la eficiencia de producción y reducir costos siguiendo 3 consejos.

Mecanizado CNC dividido de piezas complejas

Si el prototipo CNC necesita ser lo suficientemente resistente para pruebas mecánicas, entonces es preferible el mecanizado en una sola pieza. Si sus piezas se utilizan para verificación de diseño o verificación de apariencia, entonces, desde la perspectiva del costo, le sugeriríamos que considere el mecanizado CNC dividido de piezas complejas.

Especialmente para piezas con estructuras complejas, no pueden procesarse en el mismo plano. Con la solución de mecanizado CNC dividido, las piezas pueden dividirse en varias piezas de diferentes tamaños para su procesamiento, omitiendo el procesamiento auxiliar de 5 ejes o la fabricación de plantillas para posicionar y sujetar múltiples veces. Estos procesos omitidos ahorran costos de procesamiento. Adoptar la solución de mecanizado CNC dividido puede optimizar eficazmente el proceso y reducir el tiempo de procesamiento.

Costo de optimización:

Las piezas de plástico con estructuras complejas, especialmente las piezas de carcasa, tienen grandes tamaños y estructuras multidimensionales. Se puede adoptar el procesamiento de la solución de mecanizado CNC dividido. Las piezas pueden dividirse en varias piezas para su procesamiento por separado y luego pegarse. Tal vez le preocupe que el pegamento no se adhiera. Tenga la seguridad de que Sendot Technology tiene amplia experiencia en esta área y utiliza esquemas de pegado especiales para reforzar las piezas.

Las piezas metálicas complejas también pueden desmontarse, especialmente aquellas con estructuras internas complejas y roscas internas. Pueden soldarse o atornillarse juntas, por lo que serán más económicas.

Caso de estudio 1

El siguiente es un ejemplo de una solución de mecanizado CNC dividido.

Proceso: Mecanizado CNC dividido y luego pegado

Material: ABS

Postprocesamiento: Pintura

Diagrama esquemático del CNC dividido: dividido en 3 piezas, superficie amarilla y superficie verde.

Comentario del cliente: Muchas gracias por su propuesta, que ha ahorrado nuestro presupuesto. Además, el efecto de la pintura de esta pieza es muy bueno, y no hay marca de pegado. Nuestro equipo está muy satisfecho con este proyecto.

Radios internos

Si observa de cerca durante el proceso de fabricación, todas las herramientas de corte, independientemente de su tamaño, son cilíndricas y tienen un cierto diámetro. Esto significa que el ángulo interior de la pieza mecanizada por CNC no puede carecer de radio. ¿Qué pasa si las esquinas de nuestras piezas deben no tener radio para garantizar el ensamblaje? Por supuesto, también está permitido; en las piezas de plástico normalmente limpiamos la esquina a mano para obtener un radio nulo, y las piezas metálicas pueden obtener un radio nulo mediante el procesamiento por EDM.

Sin embargo, estos dos pasos aumentan el costo, por lo que se sugiere aumentar el radio de la esquina interior de las piezas si las condiciones lo permiten, para poder aplicar una herramienta más grande para el procesamiento y acortar el tiempo de procesamiento.

Costo de optimización:

Establezca el borde interior con un radio interior tan grande como sea posible y tan uniforme como sea posible para evitar cambios de herramienta. La precisión puede mejorarse reduciendo el número de cambios de herramienta. Podemos pensar en las piezas de corte de la esquina como andar en bicicleta a través de una curva; cuanto más grande es la curva, más fácil es girar, y también se puede obtener una velocidad relativamente uniforme. El proceso de procesamiento de la herramienta es el mismo; si podemos diseñar la esquina interior con un radio grande, la operación de la herramienta obtendrá cierto espacio y no se sacudirá fácilmente.

Cuanto más grande sea el radio interior, mayor será el diámetro de la herramienta, de modo que una sola trayectoria de mecanizado pueda cortar más materiales y acelerar la eficiencia del procesamiento.

Caso de estudio 2

El siguiente es un ejemplo de un radio de pieza mayor que un radio de herramienta.

Proceso: Mecanizado CNC

Material: Aluminio 6061-T6

Comentario del cliente: Está bien aumentar el radio de la pieza, puede hacer que sea más fácil de mecanizar. No hay problema de ensamblaje. Por favor, ayuden a proceder.

Espesor de pared adecuado

El diseño razonable del espesor de pared también es importante, porque un espesor demasiado delgado puede causar que las piezas rompan los bordes o provoquen deformación. Incluso si se utilizan herramientas de corte pequeñas a baja velocidad, tampoco se puede evitar el impacto de la oscilación de la herramienta por fuerzas externas. Por lo tanto, un espesor de pared adecuado es más propicio para el procesamiento.

Costo de optimización:

Diseño razonable del espesor de pared; para piezas metálicas se recomienda un espesor de pared de más de 0.8 mm, y para plástico, en áreas pequeñas locales, más de 0.5 mm. Por supuesto, la estructura específica debe analizarse específicamente, esto no es un principio general.

Sin embargo, cabe señalar que en algunas áreas estructurales funcionales, es necesario aumentar el espesor de pared tanto como sea posible, como el espesor de pared alrededor de la porción del agujero roscado, porque el atornillado de bloqueo es un proceso de fuerza aplicada y si el espesor del material es demasiado delgado, puede causar que el agujero roscado se rompa. Para la necesidad de roscado, los agujeros para insertos de latón también deben prestar atención a la distribución del espesor del material.

Caso de estudio 3

El siguiente es un ejemplo de un diseño de espesor de pared.

Proceso: Mecanizado CNC

Material: Aluminio 6061

Acabado: Tal cual de la máquina

Comentario del cliente: Esta posición requiere la instalación de la PCB porque el tamaño de la PCB es fijo, por lo que el espesor de pared en esta posición solo puede reducirse y no aumentarse. Como el espesor de pared de 0.25mm causa el problema de rotura. No hay problema, podemos eliminar esta estructura. No interfiere con los componentes de ensamblaje. Por favor, revisen el archivo modificado como se muestra en la imagen de la derecha.

Observaciones finales

Antes de comenzar la producción de prototipos o de bajo volumen, podemos revisar los 3 consejos anteriores y quizás obtener algo de inspiración. Esperamos que este artículo le haya sido útil y sepa cómo podemos reducir el presupuesto de nuestro proyecto. Si desea conocer más detalles, no dude en contactar a Sendot Technology.