Un responsabile acquisti ha due preventivi per le stesse 30 parti metalliche complesse. Il preventivo del CNC sembra ragionevole in termini di materiale, ma i costi di programmazione, fissaggio e installazione fanno salire alle stelle il prezzo unitario-. Il secondo preventivo, per i componenti stampati in 3D in metallo, è notevolmente più basso e prevede tempi di consegna più brevi.
Per un ordine autentico di 30-pezzi, la risposta non è un'ipotesi: si tratta di numeri reali e questo articolo li esamina.
Perché piccoli-ordini in lotti (come 30 pezzi) cambiano completamente i calcoli dei costi
La lavorazione CNC comporta costi fissi elevati. Il tempo di programmazione, le attrezzature personalizzate, i cambi utensile e la configurazione della macchina devono essere pagati sia che si utilizzino 30 pezzi o 300. Distribuendo tali costi su soli 30 pezzi, il prezzo unitario aumenterà rapidamente. La geometria complessa peggiora le cose: rapporti buy{5}}to{6}}alti significano che si paga per il metallo che finisce sotto forma di chip in officina.
La stampa 3D in metallo (SLM o stampa MJF industriale) funziona in modo diverso. Non sono previsti costi per l'attrezzatura e la preparazione della costruzione è molto più leggera della programmazione CAM. Paghi principalmente per il volume del materiale e il tempo macchina. Il prezzo unitario rimane relativamente invariato dalla prima parte alla trentesima - questo è il motivo principale per cui la produzione di parti metalliche a basso volume tende a favorire la produzione additiva una volta che la complessità aumenta.
Il punto critico:una volta che una parte necessita di tre o più configurazioni CNC, o l'utilizzo del materiale scende al di sotto del 30% (il che significa che più del 70% del blocco grezzo diventa scarto), il costo della lavorazione CNC per piccoli lotti di solito supera il percorso additivo.
Scomposizione dei numeri reali - Stampa CNC e. 3Stampa D per 30 parti complesse
Componenti dei costi di lavorazione CNC
- Programmazione CAM e dimostrazione del primo-articolo-
- Progettazione e produzione dell'attrezzatura (o configurazione-della ganascia morbida)
- Usura degli utensili e cambi multipli degli utensili su macchine multi-asse
- Elevato spreco di materiale derivante dal taglio sottrattivo
- Configurazioni extra per cavità interne, sottosquadri o forme organiche
Componenti di costo della stampa 3D in metallo
- Costo della polvere o del materiale (alto utilizzo, basso spreco)
- Costruisci la preparazione e il tempo della macchina
- Post-elaborazione (rimozione del supporto, distensione, finitura CNC opzionale su facce critiche)
- Nessun apparecchio dedicato
Su una tiratura di 30-pezzi, gli articoli fissi e semifissi di CNC possono tenere conto40–60%dell'importo totale della fattura. Questa è la parte che gli acquirenti raramente vedono suddivisa in un preventivo di una-riga.
Un confronto relativo semplificato per una staffa o una varietà moderatamente complessa si presenta in genere così:
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Elemento di costo |
CNC (30 pezzi) |
Stampa 3D in metallo (30 pezzi) |
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Configurazione/Apparecchio/Programmazione |
Alto |
Molto basso |
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Efficienza dei materiali |
Basso (alto spreco) |
Alto |
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Stabilità dei prezzi unitari |
Povero |
Bene |
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Tempi di consegna |
Più a lungo |
Più corto |
Quando la complessità sposta l’ago della bilancia verso la stampa 3D
Le parti prismatiche semplici preferiscono ancora il CNC, anche a basso volume. Ma una volta che un progetto include canali interni, strutture reticolari, forme ottimizzate per la topologia-o più sottosquadri, i conti cambiano. Ogni configurazione CNC aggiuntiva moltiplica i costi. Le stesse funzionalità vengono stampate in un'unica build, senza la necessità di dispositivi aggiuntivi.
Gli studi sui costi che mettono a confronto i processi additivi e sottrattivi indicano la stessa soglia descritta sopra - tre o più configurazioni o un utilizzo del materiale inferiore al-30% - come la linea in cui il confronto dei costi si sposta a favore della stampa 3D per quantità comprese nell'intervallo 10-50. Quindi “la stampa 3D è più economica del CNC per parti complesse” ha una risposta abbastanza chiara per la geometria complessa autentica a 30 pezzi: sì.
Case Study - Un ordine di 28 pezzi che è quasi rimasto sul CNC
Un cliente è arrivato sul CNC. Era il materiale e la finitura che conoscevano, e all'inizio 28 componenti in acciaio inossidabile-con passaggi di flusso interni e contorni esterni organici non sembravano loro un "lavoro di stampa 3D". Il preventivo del CNC richiedeva quattro configurazioni separate delle attrezzature e un tempo di consegna di cinque-settimane.
Una volta che il team di ingegneri ha stabilito il conteggio delle configurazioni rispetto all'alternativa SLM - con finitura CNC leggera riservata solo alle facce di tenuta - i numeri hanno cambiato la conversazione:
- Il costo totale del progetto è diminuito di circa32%
- Tempi di consegna compressi da 5 settimane a poco meno3
- L'accettazione dimensionale del primo-passaggio è stata riportata sopra95%, evitando probabilmente un secondo ciclo di setup che sarebbe stato necessario al CNC sui passaggi interni
Stampa MJF industrialeè stato utilizzato innanzitutto per un rapido controllo funzionale del polimero, confermandone l'idoneità e la fluidità prima di impegnarsi nella realizzazione in metallo - un passaggio che non è costato quasi nulla ma che ha riscontrato subito un piccolo problema di sgombero. Il cliente, che era entrato desiderando il CNC, ha invece inserito l'ordine di produzione in additivo.
Quadro decisionale pratico - Quale dovresti scegliere?
Utilizza questa lista di controllo per la tua prossima richiesta di 30 pezzi:
Un produttore affidabile di parti metalliche o una fabbrica di prototipi rapidi eseguirà entrambe le serie di numeri. Non spingeranno una tecnologia prima di vedere il tuo disegno.
Come ottenere un preventivo accurato per il tuo ordine di 30 pezzi
Per ottenere un confronto dei costi reali, inviare:
Con queste informazioni, uno specialista può fornire stime affiancate di prezzi e tempi di consegna-a-in genere entro uno o due giorni lavorativi. Sia un preventivo di lavorazione CNC all'ingrosso che un preventivo additivo possono tornare nella stessa risposta, quindi la decisione si basa sui tuoi dati, non su una presentazione di vendita.
Domande frequenti
D: La stampa 3D è davvero più economica della CNC per un ordine di 30 pezzi?
R: Per geometrie complesse, sì, nella maggior parte dei casi - sebbene una staffa semplice senza caratteristiche interne possa comunque avere un prezzo inferiore su CNC anche a questo volume. I costi di installazione e attrezzatura sono ciò che fa la differenza, non il processo stesso.
D: Qual è il pareggio-tra la stampa 3D e la lavorazione CNC?
R: Dipende fortemente dalla complessità. Molti progetti reali vanno dai 50 ai 150 pezzi; sotto 50 su parti complesse, l'additivo spesso vince. Oltre 150 su pezzi semplici, il CNC va avanti. La tua geometria specifica può spostare quella linea in entrambi i modi.
D: La stampa MJF industriale può raggiungere la stessa precisione della CNC?
R: MJF offre una solida ripetibilità per le parti in polimero ed è eccellente per controlli funzionali rapidi. Per tolleranze critiche dei metalli, SLM e finitura CNC selettiva sono ancora lo standard quando sono richiesti H7 o accoppiamenti più stretti - MJF da solo non è lo strumento per questo lavoro.
D: Quanto velocemente posso ottenere un campione della tecnologia Rapid Prototype prima di impegnarmi in un ordine completo?
R: I campioni di polimeri tramite stampa MJF industriale vengono generalmente spediti in 3-7 giorni. I prototipi in metallo vengono generalmente eseguiti entro 7-14 giorni, a seconda delle esigenze di post-elaborazione.
D: La complessità delle parti favorisce sempre la stampa 3D rispetto al CNC?
R: No - solo quando la complessità richiede più configurazioni, un elevato spreco di materiale o funzionalità che gli utensili CNC non possono raggiungere direttamente. Un semplice pezzo tornito o prismatico risulta ancora più economico su CNC, anche in piccoli lotti.
Passaggio successivo
Invia il tuo disegno di parti complesse da 30-pezzi-per un confronto gratuito dei costi-a-lato. Uno specialista valuterà sia i componenti metallici stampati in 3D che i percorsi CNC, restituirà prezzi e tempi di consegna chiari e indicherà quale processo offre effettivamente il costo totale inferiore per la geometria e il programma, prima che i costi delle attrezzature si presentino come una sorpresa su un piccolo lotto.