Welche Faktoren beeinflussen die Kosten von kundenspezifisch gefertigten CNC-Teilen am meisten?
Welche Faktoren beeinflussen die Kosten kundenspezifischer CNC-bearbeiteter Teile am stärksten?
Kostenfaktoren in CNC-Bearbeitungsprojekten
Die Kosten für kundenspezifisch CNC-bearbeitete Teile werden von mehreren technischen und fertigungsspezifischen Variablen beeinflusst. Dazu gehören Materialart, Teilekomplexität, Bearbeitungszeit, Toleranzen, Oberflächenbehandlungen und Bestellmenge. Wer diese Kostentreiber versteht, kann Konstruktionen optimieren und unnötige Ausgaben reduzieren, ohne Funktionalität und Qualität zu beeinträchtigen.
1. Materialart
Die Materialwahl hat einen großen Einfluss auf die Kosten, da sich Rohmaterialpreis, Zerspanbarkeit und Werkzeugverschleiß unterscheiden.
Kostengünstige Optionen: Aluminium 6061, Kohlenstoffstahl 1018
Mittleres Kostenniveau: Edelstahl 304, Messing C360
Hochpreisig/exotisch: Titan TC4, Inconel 718, PEEK
Härtere oder stärker hitzebeständige Materialien erhöhen den Werkzeugverschleiß, verlängern die Bearbeitungszeit und erfordern häufig spezialisierte Werkzeuge.
2. Geometrie und Komplexität des Teils
Je komplexer die Geometrie, desto länger die Bearbeitungszeit und desto mehr Achsbewegungen sind erforderlich. Kostentreibende Merkmale sind unter anderem:
Dünne Wände, tiefe Taschen, Hinterschneidungen
Enge Radien und scharfe Innenkanten
Mehrseitige Bearbeitung, die 4-Achs- oder 5-Achs-CNC-Fräsen erfordert
Einfache, offene Geometrien benötigen weniger Aufspannungen und kürzere Laufzeiten.
3. Toleranzanforderungen
Engere Maßtoleranzen (z. B. ±0,005 mm) erhöhen die Kosten durch geringere Vorschubgeschwindigkeiten, zusätzlichen Prüfaufwand und spezielles Werkzeug. Standardtoleranzen (±0,1 mm) reduzieren Komplexität und Kosten. Branchen wie Luft- und Raumfahrt und Medizintechnik verlangen in der Regel Ultra-Präzision.
4. Oberflächenbehandlung
Nachbearbeitungen wie Eloxieren, Elektropolieren, Pulverbeschichten oder Passivieren fügen zusätzliche Arbeits- und Materialkosten hinzu. Oberflächen, die Maskierungen, Polieren oder sekundäre Bearbeitungsschritte erfordern, treiben die Stückkosten weiter nach oben.
5. Menge und Losgröße
Kleinserien weisen in der Regel höhere Stückkosten auf, da Rüstzeit, Programmierung und einmalige Entwicklungsaufwände (NRE) verteilt werden müssen. Größere Stückzahlen ermöglichen die Amortisation von Rüstkosten, Werkzeuginvestitionen und Prozessoptimierungen.
1–10 Stück: Prototypenbereich – höchste Stückkosten
10–100 Stück: Kleinserie – moderates Kostenniveau
100+ Stück: Kosteneffiziente Serienfertigung
6. Bearbeitungszeit und Rüstaufwand
Die Bearbeitungszeit pro Teil ist einer der direktesten Kostenfaktoren. Teile, die viele Werkzeugwechsel, mehrere Aufspannungen oder hohe Spindeldrehzahlen erfordern, benötigen mehr Maschinenzeit. Dies gilt besonders für Komponenten, die Multi-Achs-Bearbeitung oder enge Toleranzprüfungen erfordern.
7. Prüf- und Qualitätsanforderungen
Teile, die eine 100 % Maßprüfung, Erstmusterprüfberichte (FAI), CMM-Protokolle oder Materialzertifikate benötigen, sind kostenintensiver. Anwendungen in den Bereichen Nukleartechnik, Medizintechnik und Luft- und Raumfahrt fallen häufig in diese Kategorie.
8. Lieferzeit und Terminplanung
Eilfertigungen (unter 3–5 Tagen) können Eilzuschläge verursachen oder Überstundenressourcen erfordern. Standard-Leadtimes (7–15 Tage) sind in der Regel kosteneffizienter. Globale Lieferoptionen und Zollanforderungen können ebenfalls den Endpreis beeinflussen.
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