Memahami Biaya Pemesinan CNC: Faktor dan Strategi Hemat Biaya
Computer Numerical Control (CNC) machining adalah jenis manufaktur di mana bagian dibuat dengan bantuan kode numerik. Ada banyak keuntungan pemesinan CNC seperti meningkatkan kecepatan produksi bagian dan mengurangi banyak waktu manufaktur dalam kasus produksi bagian yang identik.
Ini juga mengurangi kesalahan manusia selama manufaktur karena dikontrol oleh komputer. Pemesinan CNC juga dipilih untuk produksi bagian kompleks dengan presisi.
3D printing berbeda dari operasi CNC karena merupakan jenis manufaktur tambahan. Untuk produksi plastik dan bahan berkualitas lebih rendah, 3D printing dipilih. Namun, ketika Anda diperlukan untuk memotong produk dengan presisi dan jumlah besar produk identik diperlukan maka pemesinan CNC dipilih daripada 3D printing.
Produk dari berbagai bahan dapat dibuat dengan menggunakan mesin CNC yaitu logam, alloy, dan plastik. Biaya layanan 3D printing tidak dipilih untuk produksi massal. Biaya yang diperlukan untuk memproduksi produk menggunakan teknologi CNC bergantung pada berbagai faktor.
Dalam artikel ini, berbagai faktor yang mempengaruhi biaya pemesinan CNC dibahas. Ini akan membantu Anda menghitung biaya pemesinan CNC dan memberikan tips untuk menguranginya.
9 Faktor yang Mempengaruhi Perhitungan Biaya Pemesinan CNC
Biaya pemesinan CNC dapat bervariasi tergantung pada berbagai faktor seperti dibahas di bawah ini:
1. Biaya Mesin CNC
Biaya pemesinan berubah dengan perubahan jenis mesin. Utamanya, ada dua jenis mesin yang digunakan untuk memproduksi bagian menggunakan pemesinan CNC yaitu mesin 3 sumbu dan multi-sumbu.
Biaya mesin juga bergantung pada berbagai faktor seperti ukuran & berat mesin, kecepatan, daya, dan konfigurasi mesin.
Biaya pemesinan dihitung per jam dan biaya perkiraan pemesinan CNC 3 sumbu sekitar 40$ per jam sementara untuk mesin pemutaran CNC sekitar 35$ per jam. Tarif per jam pemesinan CNC menggunakan mesin multi-sumbu relatif lebih tinggi berkisar antara 75$ dan 125$.
Karena terlibatnya bagian yang lebih kompleks, pemesinan CNC lebih mahal daripada jenis operasi pemesinan lainnya. Biaya pemesinan meningkat dengan meningkatnya jumlah sumbu mesin pemilas. Misalnya, dalam kasus pemesinan 5 sumbu, biayanya lebih tinggi dibandingkan mesin 3 sumbu.
2. Waktu Pemesinan
Waktu yang diperlukan untuk pemesinan lengkap dari bagian pemesinan CNC juga memainkan peran penting dalam perhitungan biaya pemesinan CNC. Ini adalah aturan umum, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk pemesinan semakin tinggi biaya pemesinan yang ditambahkan ke biaya setup dasar.
Perangkat lunak seperti CAM, yang memerlukan model desain CAD 3D, dapat memberikan perkiraan waktu yang diperlukan untuk penyelesaian proyek. Proyek dengan tingkat kompleksitas yang tinggi memerlukan lebih banyak jam untuk diselesaikan.
3. Tenaga Kerja
Salah satu keuntungan pemesinan CNC, dibandingkan pemesinan manual, adalah mengurangi jumlah pekerja yang terlibat dalam manufaktur. Biaya utama tenaga kerja adalah desainer ahli yang merancang model desain CAD 3D untuk pemesinan yang meningkat dengan kompleksitas produk yang diinginkan.
Biaya ini tetap sama meskipun Anda diminta untuk memproduksi lebih banyak bagian yang mengurangi harga pemesinan per bagian. Kemudian, biaya tambahan adalah tenaga kerja yang mengoperasikan mesin CNC yang juga meningkat dengan jam yang diperlukan untuk pemesinan lengkap bagian.
Biaya tambahan ditambahkan ke biaya tenaga kerja jika pekerja manual dilakukan untuk assemble, finishing, dan pemrosesan pasca pemesinan bagian. Biaya tenaga kerja tambahan juga ditambahkan jika produk jadi dikirim dari bengkel mesin ke klien di lokasi berbeda.
4. Kompleksitas Bentuk dan Dimensi
Biaya pemesinan juga meningkat dengan meningkatnya kompleksitas bagian pemesinan CNC. Bagian dengan kompleksitas lebih tinggi mungkin memerlukan lebih banyak proses operasi, alat yang berbeda, dan lebih banyak waktu produksi.
Fitur bagian seperti sudut dalam tajam, rongga dalam, atau dinding tipis meningkatkan biaya pemesinan CNC. Desain dengan fitur sederhana mudah diproduksi dan juga menghemat waktu manufaktur.
Bagian dengan dimensi lebih besar memerlukan lebih banyak bahan baku dan waktu untuk diproduksi, sehingga biayanya akan lebih tinggi dibandingkan bagian yang lebih kecil.
5. Biaya Bahan
Biaya bahan juga sangat penting dalam menghitung biaya pemesinan CNC. Harga produk akhir yang dibuat oleh mesin CNC tergantung pada jenis bahan yang Anda gunakan untuk membuat produk. Anda mungkin diminta untuk membuat bagian dari bahan plastik atau logam.
Karena bahan plastik lebih murah dan kurang tahan lama, biaya pemesinan bahan plastik atau aluminium lebih rendah dibandingkan stainless steel. Seperti dalam mesin CNC, bahan dihapus dari blok padat untuk membuat objek 3D. jadi, bahan baku yang diperlukan akan lebih banyak dari bahan produk akhir.
Pemesin membeli bahan dalam bentuk blok padat dan menghitung biaya produk per blok. Logam yang paling banyak digunakan dalam pemesinan CNC adalah Aluminium, Stainless Steel, dan Brass.
Karena harga yang hemat dan kemampuan pemesinan yang baik dari aluminium, sebagian besar pemesin menggunakan aluminium dalam mesin CNC.
Stainless Steel dan brass menghasilkan lebih banyak biaya karena kemampuan pemesinan yang lebih rendah dibandingkan aluminium. Titanium alloy adalah logam ter mahal dari semua logam ini jadi biaya pemesinan logam ini akan tertinggi karena mungkin memerlukan alat khusus untuk memproduksi bagian.
Dalam hal plastik, harga bahan besar lebih rendah, alat yang diperlukan juga lebih murah dan waktu yang lebih sedikit diperlukan untuk memesinan plastik seperti Nylon, Delrin, dan ABS.
6. Finishing Permukaan
Dalam kasus beberapa produk, finishing permukaan diperlukan yang juga mengakibatkan peningkatan harga produk akhir. Untuk meningkatkan estetika produk akhir dan menghapus goresan yang terjadi selama proses pemesinan, Anda mungkin perlu memberikan finishing yang bagus seperti polishing.
Proses finishing lainnya mungkin mencakup coating, anodizing, painting, chroming, blacking, galvanizing, brushing, dan water transferring. Pemerlapan salah satu finishing ini akan menambahkan biaya ekstra ke harga produk akhir.
7. Biaya Alat
Dalam beberapa kasus manufaktur, tooling standar tidak berguna jadi custom tooling diperlukan yang juga meningkatkan biaya manufaktur menggunakan mesin CNC.
8. Toleransi
Dalam memproduksi produk dengan toleransi ketat, biaya juga akan meningkat karena pembuatan bagian dengan toleransi ketat memerlukan mesin yang kompleks. Kadang-kadang Anda mungkin diperlukan untuk membuat lubang atau rongga dengan toleransi ketat yang dapat mengembangkan burr pada permukaan dan akan menghabiskan lebih banyak waktu untuk menguranginya.
9. Kuantitas
Volume pesanan sangat mempengaruhi biaya produk akhir. Benar bahwa biaya keseluruhan akan meningkat dengan meningkatnya bagian jadi yang diperlukan tetapi biaya per bagian akan menurun.
3 Tips Hemat Biaya Pemesinan CNC
Sebelum memulai proyek, dihitung berapa biaya mesin CNC. Saat memproduksi bagian dengan proses pemesinan CNC, seseorang harus mencoba untuk meminimalkan biaya pemesinan.
Ada beberapa persyaratan tetap dari klien yang tidak dapat dimodifikasi tetapi masih ada berbagai metode untuk mengurangi biaya pemesinan sebagai berikut:
1. Kuantitas
Banyak biaya pemesinan dapat dihemat jika Anda diminta untuk membuat bagian dalam jumlah besar. Biaya per unit bagian akan menurun karena Anda hanya perlu merancang bagian yang identik sekali. Dalam hal ini, Anda diminta untuk mengulang setup mesin untuk setiap bagian yang juga mengakibatkan penurunan biaya produksi.
2. Bijaksana dalam Pemilihan Bahan
Untuk mengurangi biaya produk, perhatian khusus harus diberikan pada pemilihan bahan. Bahan dengan properti mekanik yang baik akan memiliki biaya pemrosesan yang lebih rendah. Sambil mempertimbangkan fungsi produk, Anda harus memilih bahan terbaik yang tersedia yang mudah diproses. Ada perbedaan harga antara bahan plastik dan logam. Tentu saja, Anda dapat mengikuti kebutuhan proyek Anda dan biarkan pabrikasi Anda memberikan saran lebih lanjut tentang pemilihan bahan.
3. Optimasi Desain
Jika beberapa fitur produk tidak mempengaruhi fungsionalitas, desain harus dioptimalkan untuk menghindari pemesinan fitur tersebut yang akan mengurangi biaya produksi.
(1) Pertimbangkan Ukuran dan Profil Lubang
Saat memproduksi bagian CNC Anda, Anda harus memastikan bahwa fitur bagian Anda (misalnya, lubang, kontur, slot, tali pita, dll.) dapat dibuat dengan tooling standar yang umum tersedia. Ukuran lubang dan tali pita kustom akan memerlukan alat khusus, yang dapat cukup mahal. Ada banyak referensi tentang ukuran standar yang digunakan dalam industri pemesinan yang tersedia di internet.
(2) Hindari dinding tipis dan rongga dalam untuk desain bagian Anda
Bagian dengan dinding tipis dan rongga dalam sangat sulit dicapai melalui pemesinan, dan biasanya rentan terhadap ketidakakurasi dimensi. Fitur bagian ini cenderung menyebabkan getaran pada bagian dan kadang-kadang mengakibatkan pembuangan bagian.
(3) Hindari memerlukan toleransi yang sangat ketat sebanyak mungkin
Bagian dengan toleransi yang lebih ketat signifikan lebih sulit dicapai, sehingga membuatnya mahal. Hanya kontrol dimensi jika ini penting untuk fungsionalitas keseluruhan bagian. Salah satu saran bagus yang dapat kita berikan adalah merancang bagian Anda untuk memiliki satu titik referensi atau datum yang sama. Ini akan membantu Anda dan pemesin. Pertama, Anda, untuk meminimalkan kontrol dimensi yang Anda perlukan pada bagian, dan kedua, pemesin, untuk mengurangi waktu inspeksi, yang juga mengurangi biaya.
(4) Jika kompleksitas tidak dapat dihindari, ubah satu bagian yang rumit menjadi komponen modular sebagai gantinya
Saat satu bagian terlalu kompleks, disarankan untuk memecah satu bagian keseluruhan menjadi beberapa komponen untuk diassemble. Ini akan membuat pemesinan jauh lebih mudah dan sederhana. Ini secara signifikan mengurangi waktu setup, mengurangi operasi pemesinan, dan mengoptimalkan waktu pemesinan. Ini adalah strategi yang umum digunakan oleh desainer untuk mempromosikan kemanufacturan bagian dan mengurangi biaya pembuatannya.
Mencari lebih banyak tips untuk menghemat biaya pemesinan CNC. Cek video ini.
FAQs
Q: Apakah pemesinan CNC mahal?
A: Produk yang dibuat oleh pemesinan CNC akan lebih murah jika diproduksi dalam jumlah besar. Misalnya, Anda diminta untuk membuat produk yang biaya setup mesinnya $500. Bahan baku untuk satu produk 10$.
Biaya pemesinan keseluruhan satu produk akan 510$. Namun jika Anda harus membuat 50 bagian identik maka biaya per bagian akan 20$. Seiring bertambahnya jumlah bagian yang diperlukan, biaya akan menurun karena biaya setup mesin tidak akan berubah.
Q: Bagaimana Anda mengurangi biaya pemesinan CNC secara efektif?
A: Biaya operasi CNC dapat diminimalkan dengan mengoptimalkan desain tanpa mempengaruhi fungsionalitas lengkap produk. Ini dapat dilakukan dengan menambahkan radius di tepi vertikal internal bagian, membatasi kedalaman rongga, meningkatkan ketebalan dinding, membatasi panjang tali pita dengan benar, mengoptimalkan lubang ditambal, dengan memecah bagian yang rumit menjadi bagian terpisah yang lebih sederhana, dengan memilih hanya finishing permukaan yang penting, dan meminimalkan jumlah setup mesin untuk operasi.
Kesimpulan
Ada berbagai pendekatan untuk memproduksi produk yang kita inginkan seperti 3D printing dan pemesinan CNC. Setiap pelanggan ingin mendapatkan produk yang terjangkau dari perusahaan manufaktur. Berbagai faktor untuk menghitung biaya pemesinan dan mengurangi uang yang dibelanjakan untuk produk dibahas dalam artikel ini.
Dengan mengadopsi tips di atas, WayKen mengikuti DFM dan berkomitmen untuk menyediakan solusi pemesinan CNC hemat biaya yang rata-rata 30% lebih rendah daripada pesaing. Silakan dapatkan penawaran segera!
