Per comprendere il costo della pressofusione dei metalli, è necessario innanzitutto porsi una domanda fondamentale: si sta valutando il prezzo dell'investimento una tantum per l'attrezzatura, il costo per pezzo o entrambi? Noi di Yonglihao Machinery, spesso ci imbattiamo in confusione sui costi quando questi due fattori vengono considerati insieme. La pressofusione è un processo rapido e preciso. Tuttavia, il prezzo finale dipende da alcune variabili che possono modificare significativamente un preventivo.
Dal 2010, abbiamo imparato che i fattori più importanti sono la scelta della lega, il volume di produzione e la strategia di attrezzaggio. Anche altri dettagli, come la forma del pezzo, le esigenze di finitura, i tassi di scarto e le lavorazioni extra, sono importanti. Questi fattori spesso determinano se un progetto è economico su larga scala o se appare costoso solo sulla carta.
Cosa include realmente il “costo della pressofusione”
Il costo della pressofusione è composto da due componenti: un costo una tantum per l'attrezzatura e un costo variabile per ogni componente. Separandoli, il prezzo diventa chiaro e facile da confrontare.
Le fasce di costo tipiche si presentano così:
- Costi una tantum (NRE): Ciò include la progettazione dello stampo, l'acciaio per stampi e la lavorazione meccanica. Copre anche le prove di produzione e qualsiasi attrezzatura speciale.
- Costi per pezzo: Questo include il metallo, i tempi di lavorazione, la manodopera e i controlli di qualità. Include anche l'imballaggio e fasi aggiuntive come la sbavatura o il rivestimento.
La maggior parte delle sorprese sui costi derivano dai tassi di scarto e dalle operazioni extra, non solo dal prezzo del metallo grezzo.
Fattori chiave dei costi che determinano l'aumento o la diminuzione del preventivo
Un preventivo cambia principalmente perché alcuni fattori influenzano il tempo di ciclo, la resa dei pezzi e la complessità degli utensili. Di seguito sono riportati i fattori che esaminiamo per primi.
Scelta della lega
Tuo scelta della lega Influisce sul costo attraverso il suo prezzo e il suo comportamento durante la fusione. Alluminio, zinco e magnesio hanno punti di fusione e stabilità di ciclo diversi. Una lega leggermente più economica può aumentare il costo totale. Questo accade se comporta più scarti, un rischio maggiore di difetti o più lavorazioni successive.
Volume di produzione
Volumi più elevati solitamente riducono il prezzo unitario. Questo perché il costo degli stampi è distribuito su più parti. Un progetto potrebbe sembrare costoso per 500 pezzi, ma ragionevole per 50.000. Il volume influisce anche sulla durata dello stampo e sul numero di cavità, il che influisce sul costo degli stampi.
Complessità delle parti
Le forme complesse aumentano i costi perché richiedono utensili più sofisticati e controlli di processo più rigorosi. Caratteristiche come pareti sottili, nervature profonde, sottosquadri e tolleranze strette spesso richiedono cursori o un raffreddamento aggiuntivo. Un maggior numero di parti mobili comporta un costo dello stampo più elevato e una maggiore manutenzione.
Finitura superficiale e operazioni secondarie
Una finitura "come da fusione" è solitamente l'opzione più economica. L'aggiunta di finiture estetiche o funzionali aumenta rapidamente i costi. Se il componente necessita di una superficie lucidata, di una planarità perfetta, di filettature o verniciatura, la fusione stessa rappresenta solo una parte del costo totale. Queste operazioni aggiuntive spesso diventano il vero fattore di costo.
Efficienza del processo
L'efficienza determina il numero di pezzi buoni prodotti all'ora. Tempo di ciclo, riempimento stabile, raffreddamento e tasso di difettosità incidono direttamente sui costi. La resa, ovvero il numero di pezzi buoni, è doppiamente importante. Incide sul costo del metallo e sul costo effettivo della macchina.
Come stimare il costo di un pezzo pressofuso?
È possibile stimare il costo per pezzo sommando materiale, tempo macchina, manodopera e operazioni secondarie. Il costo degli utensili dovrebbe essere aggiunto separatamente. Ecco un semplice modello che puoi utilizzare.
Costo del materiale per parte
Il costo del materiale si basa sulla quantità totale di metallo necessaria, non solo sul peso del pezzo finale. Una stima semplice è:
Costo del materiale/pezzo = (Peso della pallina × Prezzo della lega) ÷ (1 − Tasso di perdita)
- Il peso del colpo include il pezzo, i canali di colata e i trabocchi.
- Il tasso di perdita comprende l'ossidazione, la perdita di fusione e gli scarti non riutilizzabili. Molte officine prevedono un budget di circa 8-10% per questo.
Ad esempio, se la perdita di metallo è pari a 8% e la lega costa $4/kg, 1,0 kg di metallo netto costerebbe circa $4,35/kg. Questo senza considerare come vengono riciclati i canali di colata.
Costo macchina per parte
Il costo della macchina è determinato dalle sue dimensioni (tonnellaggio) e dal tempo di ciclo. Una formula pratica è:
Costo macchina/pezzo = (Tariffa oraria macchina × Tempo di ciclo in ore) ÷ Fattore di resa
- Il fattore di resa è il numero di parti buone per ciclo.
- Utilizzare una macchina troppo grande aumenta i costi. Utilizzare una macchina troppo piccola aumenta gli scarti.
Manodopera e spese generali
I costi di manodopera e generali solitamente aumentano in base alla quantità di movimentazione richiesta. Molte fabbriche considerano la movimentazione e l'ispezione di base come una piccola parte del costo del componente. Tuttavia, questa cifra può variare in base a:
- Difficili esigenze di rifinitura o sbavatura manuale
- Il piano di ispezione (CMM, misuratori, controlli 100%)
- Requisiti speciali di imballaggio o tracciamento
Se un componente richiede molto tempo di intervento manuale, la manodopera non è più un costo trascurabile.
Elaborazione secondaria
Se aggiungi passaggi come Lavorazione CNC, filettatura o finitura di alta qualità, possono influire sul costo. Quando si stila un preventivo, considerare ogni lavorazione aggiuntiva come una voce di costo a sé stante. Non nasconderla "all'interno" del prezzo della pressofusione.
Checklist: cosa ci serve per un preventivo veloce e preciso
- Peso netto della parte e lega target
- CAD 3D con dimensioni e tolleranze critiche
- Requisiti di finitura superficiale (funzionali vs. estetici)
- Volume annuo e totale previsto per la durata di vita
- Operazioni secondarie richieste (maschiatura, CNC, rivestimento)
- Standard di qualità e frequenza delle ispezioni
Come stimare il costo dello stampo/attrezzature per pressofusione
Muffa Il costo è principalmente il prezzo da pagare in termini di complessità, durata e tempi di produzione. Un componente dall'aspetto semplice può comunque richiedere uno stampo costoso. Questo accade se richiede guide, tolleranze strette o superfici estetiche molto stabili.
Progettazione e ingegneria di stampi
I costi di progettazione aumentano con la complessità di iniezione, raffreddamento e parti mobili. Molte officine considerano l'ingegneria come una piccola frazione del costo totale degli utensili. Ma il suo vero impatto è la riduzione del rischio. Una buona ingegneria significa meno prove e un avvio della produzione più rapido.
Materiale dello stampo e obiettivo di durata
Il grado di acciaio per utensili e il trattamento termico determinano la durata e le esigenze di manutenzione dello stampo. L'acciaio H13 è comune per lavorazioni ad alto volume. Altri acciai possono soddisfare esigenze di volumi inferiori. Scegli il grado di acciaio per utensili in base alla produzione pianificata per evitare di pagare troppo in anticipo.
Produzione di stampi – CNC, EDM, lucidatura, montaggio
Il costo degli utensili aumenta con le ore di lavorazione e la necessità di elettroerosione. L'elettroerosione a filo è ottima per angoli interni affilati e dettagli di precisione, ma costa di più della fresatura standard. Se si riesce a semplificare la forma del pezzo per una lavorazione più semplice, il costo degli utensili solitamente diminuisce.
Prove, manutenzione e pezzi di ricambio
Prove, correzioni e manutenzione preventiva sono tutti fattori che contribuiscono al costo effettivo degli utensili. Inoltre, è opportuno prevedere elementi soggetti a usura, come i perni di espulsione, se il progetto prevede molte parti mobili. Uno stampo stabile è spesso più economico nel complesso del progetto, anche se il costo iniziale è più elevato.
Importante correzione: Gli utensili possono costare "diverse migliaia" solo per pezzi molto piccoli e semplici. Gli stampi di produzione spesso costano decine o centinaia di migliaia di dollari. Questo è particolarmente vero per i pezzi in alluminio con guide o cavità multiple. La forma e il volume del pezzo determinano il prezzo finale.
Leve di ottimizzazione dei costi che non sacrificano la qualità
I maggiori risparmi sui costi derivano solitamente da modifiche progettuali. Queste modifiche migliorano la resa e riducono il lavoro extra, a tutela della qualità.
Leve di progettazione ad alto impatto per la produzione (DFM):
- Ridurre, ove possibile, i sottosquadri per evitare scivolamenti e sollevamenti.
- Evitare tolleranze eccessivamente strette su superfici non funzionali.
- Utilizzare uno spessore di parete uniforme per ridurre il rischio di scarti.
- Tenere le superfici estetiche critiche lontane dalle aree di scarico e di troppo pieno.
- Progettato per facilitare la rifinitura e la sbavatura, riducendo il lavoro manuale.
Dal punto di vista produttivo, stabilizzare il processo spesso consente di risparmiare più che inseguire prezzi più bassi per le leghe. Questo include riempimento, raffreddamento, lubrificazione e rifilatura.
Quando la pressofusione è conveniente rispetto alla lavorazione CNC
La lavorazione CNC è solitamente più economica per volumi ridotti. La pressofusione diventa più economica quando i volumi sono sufficientemente elevati da assorbire il costo degli utensili. Il punto di pareggio dipende dalla forma del pezzo, dal materiale e dalla quantità di lavorazione meccanica ancora necessaria dopo la fusione.
Ecco una semplice guida decisionale:
|
Situazione |
Probabilmente la scelta migliore |
Motivo del costo |
|---|---|---|
|
Prototipo / piccolo lotto |
Lavorazione CNC |
Nessun onere di ammortamento degli utensili |
|
Design stabile e ad alto volume |
pressofusione |
Ciclo veloce + manodopera unitaria ridotta |
|
Parte complessa che necessita di CNC pesante |
Misto (dipende) |
Le operazioni secondarie possono dominare |
|
Estetica rigorosa + tolleranze ristrette |
Dipende |
Aumentano i costi di attrezzaggio e controllo |
Se il componente pressofuso richiede ancora molto tempo di lavorazione CNC, il vantaggio in termini di costi si riduce. L'obiettivo è fondere il componente il più vicino possibile alla sua forma finale.
Conclusione
È più facile prevedere i costi della pressofusione di metallo separando i costi degli utensili dai costi dei componenti. Scomponi il preventivo nelle sue componenti. Questo include l'utilizzo dei materiali, il tempo di lavorazione e la manodopera. Puoi anche considerare la resa, gli scarti e i passaggi aggiuntivi. Questo ti mostra dove vanno a finire i soldi. Mostra anche dove puoi risparmiare.
Per molti progetti, i maggiori risparmi derivano da una progettazione intelligente. Anche una migliore resa e una minore lavorazione meccanica contribuiscono. Inseguire il prezzo più basso del metallo non è il modo migliore per risparmiare. La pressofusione offre un buon prezzo unitario con una qualità costante. Questo è vero quando si hanno grandi volumi per distribuire il costo degli utensili.
Quando cerchi servizi di pressofusione, Concentra la tua richiesta sui fattori chiave. Questi fattori influenzano il costo. Includono i file CAD, la scelta del metallo e il volume annuo. Includi anche le tue esigenze in termini di tolleranza e finitura. Indica eventuali passaggi necessari dopo la fusione. Questo ti consente di confrontare equamente i fornitori. Ti aiuta a evitare costi nascosti in seguito.
Domande frequenti
Perché i costi iniziali della pressofusione sono elevati?
Il processo richiede uno stampo in acciaio di precisione e prove di convalida. Lo stampo è un bene durevole, quindi si pagano progettazione, lavorazione, adattamento e prove prima dell'inizio della produzione in serie.
Cosa influisce maggiormente sul costo della pressofusione dei metalli?
La complessità degli utensili, il volume e le operazioni secondarie hanno solitamente l'impatto maggiore. Il prezzo della lega è importante, ma le slitte, le tolleranze strette e le lavorazioni successive spesso incidono maggiormente sul costo totale.
La pressofusione è adatta alla produzione di piccoli lotti?
Di solito no, a meno che non ci sia una valida ragione per fondere il pezzo. Per piccole quantità, il costo degli utensili è troppo elevato. La lavorazione CNC o altri metodi sono spesso più economici.
Come posso ridurre il costo unitario senza compromettere la qualità?
Innanzitutto, migliora la resa e riduci le lavorazioni secondarie. Semplifica la forma del pezzo per ridurre le slittamenti. Evita tolleranze strette dove non sono necessarie. Ovunque possibile, punta a superfici funzionali "come da fusione".
Quali dati sono necessari per fornire una stima affidabile dei costi?
Abbiamo bisogno di file CAD, del tipo di lega, del volume e dei requisiti di tolleranza/finitura. Dobbiamo anche conoscere eventuali operazioni secondarie. Con queste informazioni, possiamo separare i costi di attrezzaggio e per pezzo e mostrare come il prezzo unitario varia in base al volume.
