La Fabricación de chapa es uno de los procesos de fabricación más populares en la creación de prototipos. Ayuda a crear múltiples componentes duraderos, desde prototipos hasta piezas producidas en masa. Con numerosos beneficios comerciales, muchas industrias utilizan este proceso para sus aplicaciones. Sin embargo, el costo de la fabricación de chapa es a menudo un punto focal de debate entre los desarrolladores de productos.
Cada aspecto de los proyectos de fabricación de chapa se acompaña de Costos Asociados: diseño, posibles prototipos, procesos de mecanizado de precisión, etc. Además de los procesos en sí, los materiales también incurren en gastos. Por lo tanto, es crucial diseñar un plan de ahorro de costos para aprovechar al máximo su proyecto de chapa.
Este artículo resume varios factores que influyen en los costos de fabricación de chapa y varias técnicas para la reducción de costos. Pero antes de eso, discutamos la estimación de los costos de fabricación de láminas de metal.
El mercado ferozmente competitivo de hoy requiere una comprensión profunda de las estructuras de costos para formular estrategias de precios adecuadas. El ciclo de producción de piezas de chapa implica varias etapas, que incluyen corte, doblado, laminado, estampado, soldadura, etc.
Discutiremos el cálculo de los costos de fabricación de chapa utilizando ideas y conceptos simples.
Paso 1: Descomponer el ciclo de producción
El desarrollo de productos implica varios ciclos, y el ciclo de producción a menudo varía de una aplicación a otra y puede tener diferentes etapas. Por lo tanto, necesitamos descomponer el ciclo en procesos más simples. De esta manera, podemos enfocarnos en un ciclo a la vez.
Paso 2: Calcular los costos de material
La fabricación de un producto implica una o más materias primas. Por ejemplo, hacer un perno de paneles de yeso requiere bobinas de metal, ladrillos de madera y correas. En este punto, necesitamos estimar la cantidad de materiales necesarios para fabricar un producto.
La Calculadora de costos de fabricación de chapa estima el costo de material por producto de la siguiente manera:
Volumen x densidad de material X Costo de material (por kilogramo) = costo de material
Suponiendo $0,8 por kilogramo es el costo del acero con una densidad de 7,4 kg/dm3, para material con dimensiones de 800x400mm y un espesor de 1mm, tenemos:
Costo material = (8x4x0,01) x 7,4x0,8
Costo material = $1,89
Debe repetir este proceso para cada tipo de material utilizado en el proceso.
Paso 3: Agregar costos de procesamiento
En esta etapa, debe comprender el costo por hora del sistema o la máquina, la eficiencia del sistema y la productividad del sistema (tiempo de ciclo).
La fórmula para calcular los costos de mecanizado es:
(Costo de máquina por hora x tiempo de ciclo por pieza)/Eficiencia = costo de mecanizado
Por ejemplo, asumiendo un tiempo de ciclo de 12 segundos, una eficiencia de 85.5% y un costo de máquina por hora de $78,4, tenemos:
Costo de mecanizado = (78,4x12) / (0.855x3600)
Costo de mecanizado = $0,30
Por lo tanto, el costo total de producción directa por pieza es:
Costo de material + costo de mecanizado = costo total del producto
Costo total del producto (por pieza) = $1,89 + $0,30 = $2,19
Por lo tanto, notará que el ahorro en costos de materiales puede beneficiar significativamente los costos de producción, ya que constituye una proporción sustancial.
Paso 4: Repita los cálculos para diferentes etapas de producción
Ahora tenemos el costo de producción de la materia prima a la salida para la máquina 1. Entonces, podemos repetir este proceso usando la calculadora de costos de fabricación de chapa para otras etapas o máquinas. Esto ayudará a completar el ciclo de producción hasta el punto de entrega del producto.
La estimación de los costos de fabricación de chapa es crucial para el proceso de planificación del proyecto. Los avances tecnológicos hacen que los proyectos rentables sean más fáciles de lograr. A pesar de las reducciones de costos esperadas, la estimación de los costos de fabricación de chapa es primordial. Aquí, describiremos brevemente varios factores que influyen en los costos de los proyectos de fabricación de metales.
Precios de instalación
La facilidad de instalación y el tiempo de instalación afectará la estimación de los costos de fabricación de chapa. A veces, la instalación no se incluye con los costos de material, lo que aumenta el costo total de fabricación. Los precios de instalación generalmente incluyen gastos que involucran:
Contratación de profesionales calificados
Obtención de permisos o licencias requeridas para la instalación
Compra de equipos de seguridad para la instalación
Costos de transporte para entregar componentes al sitio de instalación.
Costes materiales
Una de las tareas principales de la fabricación de metales es la selección de materiales. Vale la pena mencionar que las condiciones del mercado de metales en momentos específicos afectan los precios generales de las piezas. Los precios de los materiales con frecuencia fluctúan, afectando la forma en que los fabricantes estiman exhaustivamente sus costos. Además, considerando los costos de transporte, la distancia entre los fabricantes y las materias primas es otro factor que influye en los costos generales.
El grosor del metal utilizado para la fabricación juega un papel crucial tanto en los costos de los materiales como en los costos de mano de obra. Si su proyecto requiere varios materiales, esto podría aumentar los costos. En ciertos casos, las cadenas de suministro pueden verse interrumpidas, lo que provoca fluctuaciones en los costos de los materiales.
Costos de chapado y soldadura en la fabricación de chapa
Consideremos esta premisa: soldar láminas de metal prechapadas no es muy seguro. El sobrecalentamiento de los metales tratados puede liberar óxido de zinc tóxico del recubrimiento. Esta situación es perjudicial tanto para los trabajadores como para el medio ambiente. Los riesgos de la soldadura y la mano de obra involucrada son otros aspectos que afectan los costos de fabricación de chapa metálica, especialmente cuando se usa chapa preplateada.
Ahora, suponga que decide utilizar acero laminado en frío sin revestimiento para su proyecto. Luego, los procesos de recubrimiento se llevan a cabo después de la fabricación para mejorar la resistencia a la corrosión. El resultado general es un aumento en sus costos y tiempo de entrega. Por lo tanto, debe revisar su diseño y examinar cuidadosamente los métodos para evitar la soldadura.
Necesidad de trabajo físico
La Fabricación de chapa metálica personalizada involucra a fabricantes calificados, incluidos técnicos de ensamblaje especializados, soldadores certificados, inspectores, etc. La cantidad de trabajo físico requerido para completar el proceso de fabricación de metales afectará la demanda de mano de obra, es decir, el número de trabajadores requeridos. Esto también influye en la estimación de los costes de fabricación de chapa.
Las mejores empresas de fabricación utilizan el diseño asistido por computadora para garantizar la satisfacción del cliente. El uso de software CAD/CAM durante el proceso de fabricación también requiere habilidades especializadas, lo que puede afectar los costos. El trabajo mecánico es otro factor a considerar. El uso de herramientas y equipos especializados incurre en un gasto de capital significativo, que los fabricantes a menudo incorporan en cada proyecto. Lograr el corte y la flexión de metales precisos implica el uso de fuerza, calor y presión, mientras que el objetivo es mejorar la velocidad y la calidad de producción.
Estructura metálica
La estructura metálica y la complejidad de diseño resultante afectarán el costo de fabricación de chapa metálica. Por ejemplo, los costes asociados de las piezas de chapa que se pueden fabricar fácilmente mediante estampación de una sola vez son menores en comparación con las piezas que requieren múltiples curvas complejas. Por lo tanto, cuantas menos curvas, cortes y soldaduras requiera el proyecto, menores serán los costos.
De manera similar, las tolerancias más estrictas y los diseños complejos generalmente requieren tiempos de fabricación más largos, lo que en última instancia afecta las estimaciones de costos. Además, la complejidad de las estructuras y diseños metálicos está estrechamente relacionada con los costos laborales. Por lo tanto, puede ser necesario utilizar Design for Manufacturability (DFM) para la rentabilidad y la calidad.
Ahora que comprende los diversos factores que influyen en los costos de los proyectos de fabricación de chapa, veamos cómo lograr la fabricación de chapa de bajo costo. Los siguientes consejos ayudarán a reducir el costo total de su proyecto:
Elija los materiales correctos
Dado que los costes de los materiales afectan a los costes de fabricación de chapa, seleccionar los materiales adecuados para su proyecto le ayudará a ahorrar fondos. En este caso, los tamaños de almacenamiento de materiales son a menudo la mejor opción. Además, debe elegir los materiales más baratos para prototipos.
Por ejemplo, puede optar por aluminio en lugar de acero inoxidable. Para las piezas de producción final, es aconsejable elegir los materiales más rentables capaces de cumplir plenamente la función de la pieza.
La compra de materiales directamente de los fabricantes también puede ayudarlo a negociar los costos de los materiales. Sus relaciones y expeLos rience con estas fábricas garantizan precios a granel más bajos, de los que puede beneficiarse. La compra directa de materiales de fábrica también significa que pueden transportar y almacenar estos materiales de manera rentable.
Utilice especificaciones comunes de chapa
Si es posible, asegúrese de que su diseño utilice tamaños y dimensiones de hoja estándar. Estos tamaños de hojas estándar a menudo cuestan menos que las hojas de longitud especial. Los materiales más gruesos pueden dificultar la flexión y el corte de las piezas. Por lo tanto, es mejor diseñar con especificaciones comunes y elegir grados de materiales según las condiciones actuales del mercado. Esto le ayudará a reducir los costos asociados con los medidores variables.
Además, las láminas de metal con especificaciones variables suelen estar especialmente ordenadas. Este material especialmente ordenado aumenta el costo total de fabricación. Por lo tanto, es imperativo trabajar con su fabricante utilizando indicadores estándar para lograr sus objetivos de fabricación mientras mantiene sus costos al mínimo.
Evite los elementos de diseño complejos
Como se mencionó anteriormente, cuanto más complejo es su diseño, más caro tiende a ser. Las piezas que requieren múltiples cortes, curvas y soldaduras incurren en costos más altos. Si bien los elementos de diseño especializados pueden verse geniales, aumentan significativamente los costos. La mayoría de las veces, apuntar a la simplicidad es prudente. Por lo tanto, desea diseñar con curvas de ángulo más simples para reducir los costos de fabricación. El radio interior de tales curvas debe ser igual a una vez el espesor del material elegido.
El Uso de curvas pequeñas en partes grandes y gruesas suele ser inexacto. Por lo tanto, debe tratar de evitar usarlos tanto como sea posible. Mantener radios de flexión consistentes es otra forma de hacer que el proceso de fabricación sea más rentable. Tampoco desea agregar funciones como agujeros ciegos, bolsillos mecanizados o bordes biselados si son innecesarios. Estas características a menudo aumentan los tiempos de entrega y los costos de fabricación. Las pautas adecuadas de diseño de chapa te ayudarán a tomar las mejores decisiones para tu producto.
Considere las opciones de acabado para minimizar el costo
Su solución integral para las opciones de fabricación de chapa a menudo depende de varios factores, incluidos los requisitos de aplicación y estética de las piezas. Por ejemplo, si sus piezas están diseñadas para entornos hostiles, el uso de metales prechapados podría ser suficiente.
Sin embargo, si necesita costuras de soldadura, los metales prechapados como el metal galvanizado no son la mejor opción. También debe considerar retrasar los toques finales como el grabado y la serigrafía hasta las etapas finales del desarrollo del producto.
Algunos materiales son naturalmente resistentes a la corrosión. Por lo tanto, no requieren un acabado demasiado especializado. El acabado especializado también puede requerir que los estimadores de costos obtengan cotizaciones externas, aumentando así los precios y los tiempos de entrega. Algunos acabados comunes son más baratos y rápidos. Por ejemplo, los acabados como el cromado, La pasivación, el anodizado y el recubrimiento en polvo son fáciles de obtener con un impacto de costo mínimo.
Partner con fabricantes profesionales
Si su objetivo es la fabricación de chapa metálica de bajo costo, los fabricantes que ofrecen servicios integrales serán su mejor opción. Debe elegir una empresa de fabricación que pueda completar la mayoría de los procesos internamente. Por ejemplo, Quick Turn puede ayudarlo a completar proyectos desde el diseño hasta el ensamblaje. Por lo tanto, no hay necesidad de costos adicionales o procesos de subcontratación.
Por lo tanto, debe buscar empresas como HHC que utilicen las herramientas de fabricación de chapa más avanzadas. A largo plazo, esto ayuda a ahorrar costos a través de procesos de producción más rápidos y productos de la más alta calidad. Además, cuando trabaja con fabricantes profesionales, puede garantizar el logro efectivo de sus objetivos comerciales.
Otros consejos
Además de las técnicas discutidas anteriormente, algunas consideraciones de diseño de fabricación de láminas de metal también pueden ayudarlo a reducir los costos. Estos incluyen:
Adherirse a las tolerancias estrictas apropiadas: las partes con múltiples características afectadas por tolerancias a menudo incurren en más costos. Algunas de estas llamadas de tolerancia incluyen radios, distancias y tamaños de agujeros. Dado que solo unas pocas superficies de la pieza son fundamentales para su función, Es mejor asignar tolerancias clave a estas superficies. Limitar el uso de tolerancias estrictas hará que el diseño sea más asequible.
Uso de radios de curva óptimos-Otra forma sencilla deAhorrar en costos de fabricación de chapa es utilizar geometrías óptimas en el diseño de piezas. Los radios de flexión internos generalmente deben caer entre 0.030 pulgadas y una vez el grosor del material. De esta manera, los fabricantes pueden formar radios fácilmente utilizando herramientas hechas específicamente para estas geometrías.
Teniendo en cuenta los sujetadores rápidos y económicos: el uso de sujetadores elegantes en sus proyectos de chapa también aumenta los costos al tiempo que ralentiza la velocidad de fabricación. Por lo tanto, debe seguir usando sujetadores rápidos, económicos y fácilmente disponibles.
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