Strategi Pengurangan Biaya dalam Pemesinan CNC Modern

Di bidang manufaktur, pemesinan CNC sangat dihargai karena presisi dan kecepatannya. Namun, proses ini bisa mahal. Produsen terus mencari metode untuk mengurangi biaya pemesinan CNC sambil mempertahankan produksi berkualitas tinggi.

Artikel ini membagikan beberapa strategi efektif untuk mengurangi biaya layanan CNC. Dengan beberapa perubahan cerdas, perusahaan dapat menghemat uang dan tetap menghasilkan barang berkualitas tinggi

Unit Ekonomi dan Produksi Massal

Dalam pemesinan CNC, konsep 'lebih banyak lebih sedikit' berlaku. Semakin banyak produk yang Anda produksi, semakin murah harganya. Pemesinan CNC menjadi hemat biaya ketika produksinya ratusan atau ribuan.

Alasan pertama adalah berkurangnya biaya bahan baku bila Anda membeli dalam jumlah besar. Sesuai perkiraan, pembelian bahan untuk lebih dari 1.000 suku cadang dapat menurunkan harga satuan lima hingga sepuluh kali lipat. Alasan lainnya adalah konsistensi proses. Terlepas dari apakah 10, 50, atau 100 unit diproduksi, desain CAD, peralatan, dan konfigurasi mesin tetap sama sepanjang produksi. Terakhir, produksi massal dapat dengan mudah diotomatisasi karena langkah awal, akhir, dan rangkaian langkah perantaranya sama.

Sebaliknya, jika Anda berpindah ke unit produksi, Anda harus mendesain ulang, mengatur ulang, dan memprogram ulang mesin, setiap kali produk dibuat.

Penyederhanaan Geometris untuk Efisiensi Operasional

Geometri yang rumit, seringkali tidak diperlukan, mempersulit dan memperpanjang proses pemesinan. Jika kita membuat perubahan desain sederhana pada geometri, hal ini dapat mengurangi waktu produksi secara drastis dan karenanya mengurangi biaya.

Misalnya, daripada membuat tepian tajam pada rongga, desainlah tepian dengan radius. Mata bor CNC berbentuk silinder. Mereka selalu membuat tepian radial. Bahkan radius sudut pun penting – radius yang rendah berarti alat berdiameter lebih kecil perlu digunakan dan memerlukan beberapa kali lintasan untuk menghilangkan material.

Untuk mendapatkan tepian yang tajam, kita harus beralih ke proses yang lebih mahal, yaitu Electric Discharge Machining (EDM). Alternatif yang dikutip oleh para masinis, terutama ketika Anda harus memasukkan bentuk persegi panjang ke dalam rongga, adalah membuat potongan di sekitar sudutnya (lihat gambar). Jenis desain ini disebut tulang anjing dua arah.

Demikian pula, kedalaman ulir yang lebih panjang (1,5 kali diameternya) tidak lagi meningkatkan kekuatan sambungan. Jadi, disarankan untuk tidak menambah kedalaman ulir karena akan memerlukan perkakas khusus, yang merupakan biaya yang tidak perlu.

Hal yang sama berlaku untuk gigi berlubang yang dalam, Anda harus membatasinya. Dengan toolbit biasa, Anda dengan mudah membuat kedalaman 2 hingga 3 kali diameternya. Namun rongga yang dalam memerlukan perkakas dan perlengkapan khusus, dan dalam beberapa kasus rumit, sistem CNC multi-sumbu.

Saat mendesain lubang, pastikan untuk memilih ukuran standar karena alatnya lebih murah dan mudah didapat. Ukuran lubang harus dalam pecahan satu inci (1/8”, 1/4) atau keseluruhan jika Anda mengikuti standar milimeter.

Terakhir, peningkatan ketebalan dinding tipis dapat mengurangi waktu pemesinan. Untuk bagian logam, dinding harus lebih tebal dari 0,8 mm, dan untuk bagian plastik, ketebalan minimum harus di atas 1,5 mm.

Ekonomi Material dalam Operasi CNC

Pemilihan bahan juga penting. Kecuali persyaratan desain atau struktur ada di antara keduanya, Anda perlu beralih ke bahan alternatif yang lebih murah dan mudah dikerjakan. Jika kita berbicara tentang bahan yang lebih murah, Aluminium 6061 saat ini merupakan pilihan termurah untuk membuat prototipe. Selain itu, mesinnya juga mudah.

Kuningan dan Baja lebih mudah dikerjakan dibandingkan Aluminium tetapi mahal. Jadi, mereka idealnya direkomendasikan untuk produksi massal. Alasan di balik preferensi ini adalah skala ekonomi. Meskipun biaya materialnya lebih tinggi, waktu pemesinan yang lebih singkat terkait material ini dapat mengimbangi biaya awal, khususnya dalam proses produksi skala besar.

Plastik (ABS, Nilon, Delrin) juga tersedia dengan harga yang sama dengan Aluminium tetapi sulit untuk dikerjakan dengan mesin. Jadi, sebaiknya dihindari untuk kebutuhan produksi massal. Singkatnya, untuk kebutuhan sekali pakai pilihlah bahan yang lebih murah sedangkan untuk produksi massal pilihlah bahan yang mudah dikerjakan (lunak).

Pembelian bahan dalam jumlah besar juga dapat membantu mengurangi biaya keseluruhan pemesinan CNC. Jika Anda membeli beberapa ton bahan, mungkin Anda akan menghemat banyak uang.

Analisis Toleransi Presisi untuk Manajemen Biaya

Dalam praktik pemesinan CNC yang umum, jika toleransi tertentu tidak ditentukan dalam gambar teknis, komponen akan dikerjakan menggunakan toleransi standar, sekitar ± 0,125 mm atau lebih baik. Ketepatan ini cukup untuk sebagian besar fitur non-kritis dan membantu menjaga biaya produksi tetap rendah.

Toleransi yang ketat, meskipun diperlukan untuk fitur penting tertentu, secara signifikan meningkatkan biaya pemesinan. Ketelitian yang diperlukan untuk toleransi ini menuntut lebih banyak waktu, keterampilan, dan peralatan yang lebih canggih, yang semuanya berkontribusi terhadap biaya produksi yang lebih tinggi.

Untuk mengoptimalkan efektivitas biaya operasi pemesinan, hanya tentukan toleransi yang lebih ketat untuk fitur yang benar-benar memerlukannya. Misalnya, fitur yang tidak penting terhadap fungsi atau kesesuaian komponen tidak boleh dikenai toleransi yang ketat.

Optimalisasi Proses Penyelesaian: Menyeimbangkan Kualitas dan Biaya

Hasil akhir bertambah dan meningkatkan biaya pemesinan CNC. Salah satu cara untuk menguranginya adalah pemilihan material yang tepat. Misalnya, beberapa material, seperti aluminium, sangat mudah dikerjakan dan memerlukan lebih sedikit pemolesan permukaan. Jika persyaratan desain Anda memungkinkan, beralih ke desain ini akan sangat hemat biaya, terutama bila melibatkan produksi massal.

Jika hasil akhir As-Machined sudah mencukupi, gunakanlah. Hasil akhir yang dikerjakan dengan mesin seringkali berkualitas tinggi dan dapat memenuhi persyaratan banyak aplikasi tanpa memerlukan perawatan lebih lanjut.

Namun, ada kalanya penyelesaian akhir tidak dapat diabaikan. Perawatan ini meliputi film kimia, peledakan manik, pemolesan listrik, dan anodisasi.

Kesimpulan

Biaya pemesinan CNC bisa mahal karena beberapa faktor. Persyaratan desain yang rumit, toleransi presisi, dan jenis bahan yang digunakan berkontribusi terhadap biaya keseluruhan. Namun, dengan menerapkan beberapa strategi sederhana, Anda dapat mengendalikan biaya tersebut.

Misalnya, peralihan ke produksi massal dapat membantu. Demikian pula, menghilangkan elemen desain yang tidak perlu seperti tepi tajam, kantong dalam, dan lubang non-standar dapat membuat proses pemesinan menjadi sederhana dan hemat biaya. Terakhir, pemilihan material yang tepat juga dapat membantu. Gunakan bahan yang lebih murah dan mudah dikerjakan.