A fabricação de chapas metálicas é um dos processos de fabricação mais populares em prototipagem. Ele ajuda na criação de vários componentes duráveis, de protótipos a peças produzidas em massa. Com inúmeros benefícios comerciais, muitas indústrias utilizam esse processo para suas aplicações. No entanto, o custo da fabricação de chapas de metal costuma ser um ponto focal de debate entre os desenvolvedores de produtos.
Todos os aspectos dos projetos de fabricação de chapas metálicas são acompanhados por custos associados-design, possíveis protótipos, processos de usinagem de precisão, etc. Além dos próprios processos, os materiais também incorrem em despesas. Portanto, elaborar um plano de redução de custos para alavancar totalmente seu projeto de chapas metálicas é crucial.
Este artigo resume vários fatores que influenciam os custos de fabricação de chapas metálicas e várias técnicas para redução de custos. Mas antes disso, vamos discutir a estimativa dos custos de fabricação de chapas metálicas.
O mercado altamente competitivo de hoje exige uma compreensão completa das estruturas de custos para formular estratégias de preços apropriadas. O ciclo de produção de peças de chapa metálica envolve vários estágios, incluindo corte, flexão, formação de rolos, estampagem, soldagem, etc.
Vamos discutir o cálculo dos custos de fabricação de chapas metálicas usando idéias e conceitos simples.
Passo 1: Decompor o ciclo de produção
O desenvolvimento do produto envolve vários ciclos, e o ciclo de produção geralmente varia de uma aplicação para outra e pode ter estágios diferentes. Portanto, precisamos decompor o ciclo em processos mais simples. Dessa forma, podemos nos concentrar em um ciclo de cada vez.
Passo 2: Calcular os custos do material
A fabricação de um produto envolve uma ou mais matérias-primas. Por exemplo, fazer um parafuso prisioneiro de drywall requer bobinas de metal, tijolos de madeira e correias. Neste ponto, precisamos estimar a quantidade de materiais necessários para fazer um produto.
A calculadora de custos de fabricação de chapas de metal estima o custo do material por produto da seguinte forma:
Volume x Densidade do material x Custo do material (por quilograma) = Custo do material
Assumindo US $0,8 por quilograma é o custo do aço com uma densidade de 7,4 kg/dm3, para material com dimensões de 800x400mm e uma espessura de 1mm, temos:
Custo do material = (8x4x0,01) x 7,4x0,8
Custo do material = $1,89
Você deve repetir este processo para cada tipo de material usado no processo.
Passo 3: Adicionar custos de processamento
Nesta fase, você precisa entender o custo por hora do sistema ou máquina, a eficiência do sistema e a produtividade do sistema (tempo de ciclo).
A fórmula para calcular os custos de usinagem é:
(Custo da máquina por hora x tempo de ciclo por peça)/Eficiência = Custo de usinagem
Por exemplo, assumindo um tempo de ciclo de 12 segundos, uma eficiência de 85,5% e um custo de máquina por hora de $78,4, temos:
Custo de usinagem = (78,4x12) / (0,855x3600)
Custo de usinagem = $0,30
Assim, o custo total de produção direta por peça é:
Custo de material + custo de usinagem = custo total do produto
Custo total do produto (por peça) = $1,89 $0,30 = $2,19
Portanto, você notará que economizar nos custos de material pode beneficiar significativamente os custos de produção, pois constitui uma proporção substancial.
Passo 4: Repita os cálculos para diferentes estágios de produção
Nós temos agora o custo de produção da matéria prima à saída para a máquina 1. Então, nós podemos repetir este processo usando a calculadora do custo de fabricação da folha de metal para outros estágios ou máquinas. Isso ajudará a completar o ciclo de produção até o ponto de entrega do produto.
Estimar os custos de fabricação de chapas metálicas é crucial para o processo de planejamento do projeto. Os avanços tecnológicos tornam os projetos econômicos mais fáceis de realizar. Apesar das reduções de custos esperadas, estimar os custos de fabricação de chapas metálicas é fundamental. Aqui, descreveremos brevemente vários fatores que influenciam os custos dos projetos de fabricação de metal.
Preço de instalação
A facilidade de instalação e o tempo de instalação afetarão a estimativa dos custos de fabricação de chapas metálicas. Às vezes, a instalação não é fornecida com custos de material, aumentando assim o custo geral de fabricação. O preço da instalação geralmente inclui despesas envolvendo:
Contratação de profissionais qualificados
Obtenção de licenças ou licenças necessárias para a instalação
Compra de equipamentos de segurança para instalação
Custos de transporte para entregar componentes para o local de instalação.
Custos materiais
Uma das principais tarefas da fabricação de metal é a seleção de materiais. Vale a pena mencionar que as condições do mercado de metais em momentos específicos afetam os preços gerais das peças. Os preços dos materiais freqüentemente flutuam, afetando como os fabricantes estimam de forma abrangente seus custos. Além disso, considerando os custos de transporte, a distância entre fabricantes e matérias-primas é outro fator que influencia os custos gerais.
A espessura do metal usado para fabricação desempenha um papel crucial tanto nos custos de material quanto nos custos de mão de obra. Se o seu projeto requer vários materiais, isso pode aumentar os custos. Em certos casos, as cadeias de abastecimento podem ser interrompidas, levando a flutuações nos custos de material.
Custos de chapeamento e soldagem na fabricação de chapas metálicas
Vamos considerar esta premissa-soldar folhas de metal pré-banhadas não é muito seguro. O superaquecimento de metais tratados pode liberar óxido de zinco tóxico do revestimento. Esta situação é prejudicial para os trabalhadores e para o meio ambiente. Os riscos de soldagem e o trabalho envolvido são outros aspectos que afetam os custos de fabricação de chapas metálicas, especialmente ao usar chapas pré-revestidas.
Agora, suponha que você decida usar aço laminado a frio não revestido para o seu projeto. Em seguida, os processos de revestimento são conduzidos após a fabricação para aumentar a resistência à corrosão. O resultado geral é um aumento em seus custos e tempo de entrega. Portanto, você precisa revisitar seu projeto e examinar cuidadosamente os métodos para evitar a soldagem.
Necessidade de Trabalho Físico
A fabricação de chapas metálicas personalizadas envolve fabricantes qualificados, incluindo técnicos de montagem especializados, soldadores certificados, inspetores, etc. A quantidade de trabalho físico necessária para completar o processo de fabricação de metal afetará a demanda de trabalho, ou seja, o número de trabalhadores necessários. Isso também influencia a estimativa dos custos de fabricação de chapas metálicas.
As melhores empresas de manufatura usam design auxiliado por computador para garantir a satisfação do cliente. O uso de software CAD/CAM durante o processo de fabricação também requer habilidades especializadas, o que pode afetar os custos. O trabalho mecânico é outro fator a considerar. O uso de ferramentas e equipamentos especializados incorre em despesas de capital significativas, que os fabricantes geralmente incorporam em cada projeto. Alcançar corte e flexão de metal preciso envolve o uso de força, calor e pressão, com o objetivo de melhorar a velocidade e a qualidade da produção.
Estrutura de metal
A estrutura metálica e a complexidade do projeto resultante afetarão o custo de fabricação de chapas metálicas. Por exemplo, os custos associados de peças de chapa metálica que podem ser facilmente fabricadas por meio de estampagem única são menores em comparação com as peças que requerem múltiplas curvas complexas. Portanto, quanto menos curvas, cortes e soldas exigidos pelo projeto, menores os custos.
Da mesma forma, tolerâncias mais rígidas e projetos complexos normalmente exigem tempos de fabricação mais longos, afetando as estimativas de custo. Além disso, a complexidade das estruturas e projetos metálicos está intimamente relacionada aos custos de mão de obra. Portanto, pode ser necessário usar o Design for Manufacturability (DFM) para custo-benefício e qualidade.
Agora que você entende os vários fatores que influenciam os custos dos projetos de fabricação de chapas metálicas, vamos ver como conseguir a fabricação de chapas metálicas de baixo custo. As dicas a seguir ajudarão a reduzir o custo geral do seu projeto:
Escolha os materiais certos
Como os custos de material afetam os custos de fabricação de chapas metálicas, selecionar os materiais certos para o seu projeto ajudará você a economizar fundos. Neste caso, os tamanhos de estoque de materiais são muitas vezes a melhor escolha. Além disso, você deve escolher os materiais mais baratos para protótipos.
Por exemplo, você pode optar por alumínio em vez de aço inoxidável. Para peças de produção final, é aconselhável escolher os materiais mais econômicos capazes de cumprir totalmente a função da peça.
A compra de materiais diretamente dos fabricantes também pode ajudá-lo a negociar os custos de material. Seus relacionamentos e expeA riência com essas fábricas garante preços mais baixos a granel, dos quais você pode se beneficiar. A compra direta de materiais de fábrica também significa que eles podem transportar e armazenar esses materiais de maneira econômica.
Use especificações comuns de folha de metal
Se possível, certifique-se de que seu projeto utiliza tamanhos e dimensões padrão da folha. Esses tamanhos de folha padrão geralmente custam menos do que folhas de comprimento especial. Materiais mais grossos podem dificultar a flexão e o corte de peças. Portanto, é melhor projetar usando especificações comuns e escolher os tipos de material com base nas condições atuais do mercado. Isso ajudará você a reduzir os custos associados a medidores variáveis.
Além disso, as folhas de metal com especificações variáveis são geralmente encomendadas especialmente. Este material especialmente encomendado aumenta o custo geral de fabricação. Portanto, é imperativo trabalhar com seu fabricante usando medidores padrão para atingir seus objetivos de fabricação, mantendo seus custos no mínimo.
Evite elementos de design complexos
Como mencionado anteriormente, quanto mais complexo o seu design, mais caro ele tende a ser. Peças que requerem vários cortes, curvas e soldas incorrem em custos mais altos. Embora os elementos de design especializados possam parecer ótimos, eles aumentam significativamente os custos. Na maioria das vezes, buscar a simplicidade é sábio. Portanto, você deseja projetar com curvas de ângulo mais simples para reduzir os custos de fabricação. O raio interno de tais curvas deve ser igual a uma vez a espessura do material escolhido.
Usar pequenas curvas em partes grandes e grossas costuma ser impreciso. Portanto, você deve tentar evitar usá-los o máximo possível. Manter raios de curvatura consistentes é outra maneira de tornar o processo de fabricação mais econômico. Você também não deseja adicionar recursos como furos cegos, bolsos usinados ou bordas chanfradas, se forem desnecessários. Esses recursos geralmente aumentam os tempos de entrega e os custos de fabricação. As diretrizes de design de chapas adequadas ajudarão você a tomar as melhores decisões para o seu produto.
Considere opções de acabamento com custo-minimizando
Sua solução completa para escolhas de fabricação de chapas de metal geralmente depende de vários fatores, incluindo a aplicação e os requisitos estéticos das peças. Por exemplo, se suas peças são destinadas a ambientes hostis, o uso de metais pré-revestidos pode ser suficiente.
No entanto, se você precisar de costuras de solda, metais pré-revestidos como metal galvanizado não são a melhor escolha. Você também deve considerar o adiamento dos retoques finais, como gravura e serigrafia, até os estágios finais do desenvolvimento do produto.
Alguns materiais são naturalmente resistentes à corrosão. Portanto, eles não exigem acabamento excessivamente especializado. O acabamento especializado também pode exigir que os estimadores de custos obtenham cotações externas, aumentando assim os preços e os prazos de entrega. Alguns acabamentos comuns são mais baratos e mais rápidos. Por exemplo, acabamentos como cromagem, passivação, anodização e revestimento em pó são fáceis de obter com impacto de custo mínimo.
Parceiro com Fabricantes Profissionais
Se você deseja a fabricação de chapas de baixo custo, os fabricantes que oferecem serviços abrangentes serão sua melhor escolha. Você deve escolher uma empresa de manufatura que possa concluir a maioria dos processos internamente. Por exemplo, a Quick Turn pode ajudá-lo a concluir projetos, desde o design até a montagem. Portanto, não há necessidade de custos adicionais ou processos de terceirização.
Portanto, você deve procurar empresas como a HHC, que utilizam as ferramentas de fabricação de chapas metálicas mais avançadas. A longo prazo, isso ajuda a economizar custos por meio de processos de produção mais rápidos e produtos da mais alta qualidade. Além disso, quando você trabalha com fabricantes profissionais, você pode garantir a realização eficaz de seus objetivos de negócios.
Outras dicas
Além das técnicas discutidas acima, algumas considerações de projeto de fabricação de chapas também podem ajudá-lo a reduzir os custos. Estes incluem:
Aderindo às tolerâncias estritas apropriadas-Partes com vários recursos afetados por tolerâncias geralmente incorrem em mais custos. Algumas dessas chamadas de tolerância incluem raios, distâncias e tamanhos de furos. Como apenas algumas superfícies da peça são críticas para sua função, é melhor atribuir tolerâncias-chave a essas superfícies. Limitar o uso de tolerâncias estritas tornará o design mais acessível.
Utilizando raios de curvatura ideais-Outra maneira simples deEconomizar nos custos de fabricação de chapas metálicas é usar geometrias ideais em design parcial. Os raios de curvatura internos normalmente devem cair entre 0,030 polegadas e uma vez a espessura do material. Dessa forma, os fabricantes podem formar raios facilmente usando ferramentas feitas especificamente para essas geometrias.
Considerando fixadores rápidos e econômicos-O uso de fixadores sofisticados em seus projetos de chapas de metal também aumenta os custos e, ao mesmo tempo, diminui a velocidade de fabricação. Portanto, você deve usar fixadores rápidos, econômicos e prontamente disponíveis.
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