Wie kann ich die CNC-Bearbeitungskosten senken, ohne die Funktion zu beeinträchtigen?

1. Für die Bearbeitung konstruieren, nicht dagegen

Kostenkontrolle beginnt mit der Zeichnung. Vereinfachen Sie Geometrien, vermeiden Sie unnötig tiefe Kavitäten, ultradünne Wände oder zusammengesetzte Winkel, die spezielle Werkzeuge und mehrere Aufspannungen erfordern. Wenn möglich, fassen Sie Merkmale zusammen, damit sie effizient mit einem stabilen CNC-Bearbeitungsservice hergestellt werden können, anstatt mehrere spezialisierte Verfahren zu kombinieren.

Verwenden Sie flächen- und durchmesserbasierte Merkmale, die mit Standardwerkzeugen übereinstimmen, um eine effiziente CNC-Fräsbearbeitung zu ermöglichen. Für Komponenten mit komplexen Flächen oder mehreren Seiten kann die Bearbeitung über den Mehr-Achsen-Bearbeitungsservice Aufspannungen, Vorrichtungen und Toleranzaufsummierungen reduzieren – das spart Zeit, ohne an Genauigkeit einzubüßen.

2. Toleranzen und Oberflächen nach Funktion, nicht nach Gewohnheit festlegen

Übermäßig enge Toleranzen und kosmetische Anforderungen sind die größten versteckten Kostentreiber. Beginnen Sie mit den funktionalen Anforderungen: Abdichtung, Ausrichtung, Lagerpassungen und Montagespiel. Wenden Sie enge Toleranzen und feine Oberflächen nur dort an, wo sie Druck, Leckage, Ermüdung oder das Passungsverhalten beeinflussen.

Prototypisieren Sie kritische Merkmale mit CNC-Prototyping, um zu validieren, was wirklich notwendig ist, bevor Sie die endgültige Zeichnung freigeben. Wo möglich, geben Sie eine „as machined“-Oberfläche anstelle von Schleifen oder Polieren an, um die Zykluszeit zu verkürzen und gleichzeitig die Funktionalität zu erhalten.

3. Materialien wählen, die Leistung und Bearbeitbarkeit ausgleichen

Die Materialwahl hat direkten Einfluss auf Zykluszeit, Werkzeugkosten und Ausschussrate. Für Gehäuse, Halterungen und Verteiler liefern Legierungen wie Aluminium 6061 oft ausreichende Festigkeit, hervorragende Bearbeitbarkeit und Gewichtsreduzierung. Für korrosionsbeständige Teile mit moderater Belastung bleibt Edelstahl SUS304 eine praktische Wahl, sofern die Konstruktion eine übermäßige Werkzeugbelastung vermeidet.

Universell einsetzbarer Kohlenstoffstahl ist eine kostengünstige Wahl für Wellen, Vorrichtungen und nicht korrosive Umgebungen. Konstruktionskunststoffe wie ABS können Metall für Abdeckungen, Abstandshalter oder Gehäuse ersetzen, ohne die Funktion zu beeinträchtigen. Anspruchsvolle Superlegierungen wie Inconel 718 sollten auf Hochtemperatur- oder aggressive Medienzonen beschränkt werden, in denen ihre Eigenschaften voll genutzt werden – andernfalls erhöhen sie unnötig die Bearbeitungskosten.

4. Prozessfluss und Entgratung optimieren

Effizientes Routing minimiert Nicht-Schneidzeit. Gruppieren Sie ähnliche Merkmale, um Werkzeugwechsel zu reduzieren, und gestalten Sie Teile so, dass mehrere Flächen in einer einzigen Aufspannung bearbeitet werden können. Für die Anlaufphase ermöglicht die Nutzung eines Kleinserienfertigungsservices die Verfeinerung von Vorrichtungen und Prozessen, bevor man sich auf vollständige Automatisierung oder dedizierte Werkzeuge festlegt.

Entgraten und Kantenbearbeitung werden oft als Kostentreiber unterschätzt. Anstatt jedes Teil manuell nachzubearbeiten, verwenden Sie eine kontrollierte Trommelentgratung und Politur für CNC-Teile, wo es die Geometrie erlaubt. Definieren Sie funktionale Kanten (scharf, gebrochen, gefast) klar, damit Ihr Lieferant Teile nicht „zur Sicherheit“ übermäßig bearbeitet.

5. Designentscheidungen mit realen Anwendungsszenarien abstimmen

Betrachten Sie die Umgebung und den Lebenszyklus – nicht nur das CAD-Modell. In der Automobilindustrie und in E-Mobility-Systemen rechtfertigen Plattformvolumina optimierte Vorrichtungen und standardisierte Port-/Feature-Bibliotheken, die die Stückkosten senken. Für projektbasierte Industrieanlagen reduzieren modulare Designs und gemeinsame Komponenten die Artikelanzahl und die Bearbeitungsvariation. In kostenempfindlichen Konsumgütern haben die Kombination bearbeitbarer Materialien mit rationalen Toleranzen und vereinfachter Ästhetik einen direkten Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen.

Durch die Integration von Fertigbarkeit, Materiallogik und realistischen Spezifikationen von Anfang an reduzieren Sie die CNC-Kosten strukturell – ohne Funktion, Sicherheit oder Lebensdauer zu beeinträchtigen.