Usinagem CNC versus Impressão 3D: Como escolher com base no custo e no volume para suas necessidades de serviço?

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Gloria

Publicado
Jan 19 2026
  • Usinagem CNC

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A escolha entre usinagem CNC e impressão 3D é um dilema para as equipes de desenvolvimento, resultando em decisões equivocadas e dispendiosas. O fluxo de trabalho tradicional está ligado à falta de dados, o que leva a projetos que ultrapassam o orçamento e sofrem atrasos. O relatório a seguir explicará como superar a barreira da experiência para uma tomada de decisão bem fundamentada.

A solução para esse dilema reside na utilização da análise de dados para identificar os verdadeiros fatores determinantes dos custos. A relevância da nossa abordagem na identificação do Custo Total de Propriedade , e não do custo unitário, para estabelecer diretrizes de decisão na escolha entre máquinas CNC e impressão 3D, pode, portanto, ser vista como uma contribuição positiva para a obtenção de economia de custos.

Análise de custos e volumes de usinagem CNC e impressão 3D para produção pela LS Manufacturing.jpg

Usinagem CNC vs. Impressão 3D: Guia de Referência Rápida

Aspecto Usinagem CNC Impressão 3D (Fabricação Aditiva)
Princípio Fundamental Subtrativo: Remove material de um bloco sólido. Manufatura aditiva: Constrói peças adicionando material camada por camada.
Volume ideal Produção de volume médio a alto; mais adequada para produção em lotes. Produção em baixo volume ; protótipo; peças personalizadas.
Gama de materiais Metal, plástico/resina/polímeros/compósitos . Propriedades dos materiais excelentes. Cada vez mais: os consultores trabalham predominantemente com plásticos e resinas/metais. As propriedades do material podem ser anisotrópicas.
Complexidade Geométrica Bom, mas limitado pelo acesso às ferramentas. Recursos internos complexos. Excelente. Revela formas orgânicas complexas (redemoinhos, canais internos).
Prazo de configuração e entrega Configuração e programação mais demoradas. Tempo de ciclo por peça mais rápido em grandes volumes. Configuração mínima. O prazo de entrega é independente da quantidade de peças; ideal para prazos de entrega rápidos.
Fatores de custo Alto custo dos equipamentos. Desperdício de material na subtração. A configuração depende muito da mão de obra. Depende do volume de material e do tempo de impressão. Menos desperdício. Custo de material por peça mais elevado.
Precisão e Acabamento Excelente: Alta precisão, excelente acabamento superficial. Bom: A precisão dimensional depende da tecnologia . Pode exigir processamento pós-produção para um bom acabamento.
Ponto Forte Principal Maior precisão, resistência e capacidade de escalabilidade para projetos comprovados. Ampla liberdade de design para iterar entre projetos ou geometrias personalizadas.
Quando escolher Peças de produção final, aplicações de alto desempenho , tolerâncias rigorosas, lotes de produção maiores. Protótipos, designs complexos/leves, peças personalizadas/de baixo volume, conjuntos integrados.

O dilema dispendioso da seleção de processos foi resolvido ao ir além do custo unitário do processo, explorando o custo total de propriedade. Dessa forma, a estrutura facilita o cálculo das compensações tanto para o processo CNC quanto para o processo de impressão 3D e, portanto, auxiliará na maximização da redução do custo total de propriedade em cerca de 25 a 40% nos custos de desenvolvimento.

Por que confiar neste guia? Experiência prática de especialistas da LS Manufacturing.

Existem muitos artigos disponíveis na internet sobre a teoria relacionada à usinagem CNC e à impressão 3D. O que torna este artigo interessante é o fato de ser escrito com base na experiência da LS Manufacturing. Há mais de 15 anos, a LS Manufacturing enfrenta os desafios do processo de usinagem que impactam o custo de produção de uma peça.

Nossa oficina opera sob os rigorosos sistemas de gestão da qualidade ISO 9001 e em conformidade com o Grupo Internacional de Qualidade Aeroespacial (IAQG) . É no próprio processo de trabalho que adquirimos nossa verdadeira expertise, com muito esforço. Temos plena consciência das diferenças entre os dois, mas é justamente essa consciência que nos permite decidir se o que importa é a qualidade de superfície ideal de uma peça de aeronave usinada em máquinas CNC ou a autenticidade de protótipos impressos em 3D .

Todas as sugestões abaixo são fruto de muito conhecimento adquirido. Aprendemos quais são os parâmetros da impressão 3D, quais valores proporcionam a maior resistência para as peças finais e como modificar o método CNC para processar com eficiência ligas de alta temperatura. Abaixo, você encontrará um resumo de todo o nosso conhecimento referente a mais de 50.000 peças personalizadas, que o ajudará a evitar erros dispendiosos na hora de decidir entre usinagem CNC e impressão 3D .

Seleção comparativa de processos de fabricação e análise de custos pela LS Manufacturing.jpg

Figura 1: Comparação e avaliação de custos de diferentes métodos de produção da LS Manufacturing

Quais são as diferenças na estrutura de custos entre a usinagem CNC e a impressão 3D?

A escolha correta do processo, portanto, não pode ser feita sem uma certa desconstrução dos fatores que influenciam os custos. A desconstrução do processo de custo de usinagem CNC , bem como do custo de impressão 3D, pode, assim, ser alcançada por meio deste documento. O documento facilita um processo de análise de custos de fabricação imparcial.

Componente de custo Usinagem CNC Impressão 3D
Motorista principal O peso do tarugo de matéria-prima é o fator de maior peso, representando de 40 a 60% do custo total. A matéria-prima especializada representa a maior parte do custo, correspondendo a 50-70 % .
Motorista secundário O tempo de máquina e a mão de obra são componentes importantes do custo, contribuindo com 25% a 35% .

A amortização de equipamentos e sistemas representa custos de 20% a 30%.

Fator variável chave O desgaste das ferramentas e os consumíveis representam uma parcela considerável de 10 a 15% do custo total. A mão de obra de pós-processamento para remoção de suportes e acabamento de superfície adiciona um custo variável.
Tamanho de lote econômico Torna-se vantajoso para peças genéricas de alumínio em encomendas acima de 500 unidades. Continua sendo uma opção favorável para prototipagem e peças complexas, bem como para encomendas de menos de 500 unidades .
Diferencial de custo por volume Quando se trata de mais de 1000 peças , pode fornecer cerca de 35% de uma geometria qualificada, com um custo unitário menor. O custo da peça será mais ou menos o mesmo, o que significa que não haverá economia de escala neste caso.

Em relação ao custo da usinagem CNC , o ideal é que haja produção em grande volume. No entanto, a impressão 3D seria mais vantajosa para volumes de produção menores e mais complexos. Para uma análise de custos de fabricação que permita realizar cálculos precisos, calcule primeiro os custos para o tamanho específico do seu lote. Caso o volume seja superior a 500 unidades, é necessário realizar uma análise comparativa do Custo Total de Propriedade (TCO) , e nesse caso, a usinagem CNC seria a opção mais vantajosa.

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Como selecionar cientificamente o processo de fabricação ideal com base no tamanho do lote?

Para tomar uma decisão bem fundamentada sobre qual processo de produção se mostrará mais eficaz na conjuntura empresarial atual, é necessário utilizar estratégias baseadas em dados , e não regras empíricas. Os dados fornecidos para embasar a decisão sistemática sobre a escolha da produção em larga escala são os seguintes:

Estabelecendo a estrutura de avaliação multifatorial

Analisaremos a simplificação da escolha considerando três variáveis ​​simultaneamente: o tamanho do lote, a complexidade da peça e o prazo de entrega necessário. Tomemos como exemplo o mesmo cenário de volume, em que o suporte simples e o suporte do motor, baseados na topologia, apresentarão pontos de vista econômicos diferentes em comparação. Uma matriz fornecerá valores ponderados para as variáveis, eliminando assim opiniões e utilizando, em vez disso, uma análise de custos de fabricação .

Quantificando o Limiar do Tamanho do Lote Primário

Mais de 125 projetos foram utilizados para o desenvolvimento da primeira regra prática. O ponto de equilíbrio entre a expectativa de custo para serviços de impressão 3D e usinagem CNC para componentes geométricos simples é estimado entre 80 e 100 peças . Isso ocorre porque o alto custo inicial de programação e configuração do CNC é rapidamente amortizado, enquanto os custos da manufatura aditiva permanecem em grande parte lineares com a quantidade de peças, tornando-a a opção menos eficiente para produção em alto volume .

Ajustando para a Complexidade: O Ponto Crítico Secundário

Nesta fase, as peças geometricamente complexas que contêm passagens internas e estruturas biológicas tornam-se relevantes. Nesses casos, embora a competitividade histórica de custos baseada na produção CNC diminuísse devido aos problemas associados à usinagem, que aumentam o tempo de processamento, tais efeitos tornam-se menos influentes devido à liberdade geométrica proporcionada pela impressão 3D. Isso impede a dispendiosa usinagem CNC multieixos e leva à transição para o serviço de usinagem CNC em estudos de caso, resultando em valores de conversão entre 200 e 300 unidades .

Ao utilizar essa abordagem, o primeiro passo envolve atribuir níveis de complexidade ao seu componente durante o projeto, com base no lote alvo. As unidades de atribuição para aplicar essa abordagem em componentes menos complexos incluem unidades de 80 a 100, enquanto as unidades na escala de 200 a 300 são para projetos complexos.

Como comparar quantitativamente a relação custo-benefício de diferentes materiais nos dois processos?

O custo do material é um fator importante na escolha do processo de fabricação ; números brutos são muito enganosos quando analisados ​​fora de contexto. A comparação econômica, em números, do custo da impressão 3D com pós especiais versus o custo da usinagem CNC com materiais a granel é quantificada neste trabalho e fornece informações necessárias para desenvolver uma comparação realista.

Fator Usinagem CNC Impressão 3D
Custo da matéria-prima Barras e chapas de material a granel custam menos: por exemplo, cerca de US$ 8/kg para aço 316L . Pós e resinas especiais para matérias-primas são muito mais caros: por exemplo, cerca de US$ 120/kg para o aço 316L .
Utilização eficaz Tradicionalmente, a utilização de materiais é de 40 a 60% , com grandes quantidades de material desperdiçadas pelo processo subtrativo. Utilização de praticamente 100% do material alimentado, além de minimização do desperdício na estrutura de suporte.
Alavanca chave de otimização O aninhamento estratégico e a programação CAM altamente otimizada podem aumentar o nível de utilização para até 85% , e o custo do processo de usinagem CNC pode ser reduzido em uma ordem de magnitude. A otimização de custos concentra-se principalmente em maximizar a utilização do volume da câmara de construção e reduzir a quantidade de estruturas de suporte.
Limiar de Lote Econômico Ao analisar o caso de um artigo feito de material 316L, a usinagem CNC otimizada é mais econômica do que a impressão 3D quando o volume de produção é superior a 150 unidades . Mantém a vantagem para volumes muito baixos ( <50 ) e geometrias altamente complexas, onde o desperdício de CNC é proibitivo.
Impacto do Custo Total Após a otimização, o custo da usinagem CNC para lotes superiores a 150 unidades pode ser até 42% menor do que a alternativa aditiva. Não há muita diferença em relação ao custo por unidade e, para formatos simples, a escalabilidade não é possível.

Ao buscar o processo de fabricação ideal, deve-se definir o valor do custo efetivo do material por peça, que, para CNC, seria ( Custo da Peça Bruta/Taxa de Utilização ), em contraste com ( Peso do Pó * Custo do Pó ) para impressão 3D . Volumes acima de 150 unidades devem priorizar o uso de CNC para produzir as peças, juntamente com técnicas avançadas de aninhamento para maximizar a taxa de utilização.

Análise de custos de serviços de usinagem CNC para fabricação de precisão pela LS Manufacturing.jpg

Figura 2: Avaliação de custos para peças de precisão produzidas por usinagem CNC pela LS Manufacturing

Como a complexidade das peças afeta a economia da seleção de processos?

Os motivos para essa mudança residem na complexidade das peças, cujo efeito inverte a típica análise de custos observada nos modelos de usinagem CNC versus impressão 3D . A incorporação de canais internos, treliças ou formas orgânicas às peças geométricas faz com que as análises típicas realizadas por porção ou volume se tornem uma correspondência adequada para a seleção de processos de fabricação subótimos. É assim que um valor econômico para a complexidade pode ser aplicado para denotar

Definindo e Quantificando a Complexidade em Modelos de Custo

  • Como quantificamos isso: Em vez de usar uma métrica subjetiva, avaliamos a complexidade de uma operação CNC com base no acesso ao equipamento, no processamento secundário e na fixação especial de uma máquina CNC .
  • Aplicação prática: No caso do molde com resfriamento conformal, o impacto foi que a usinagem CNC teve que ser feita em 5 configurações, enquanto a impressão 3D exigiu apenas uma configuração, validando assim a suposição de que haveria uma redução de 60% no custo e o tempo reduzido de 3 semanas para 5 dias .

Aproveitando os princípios do Design para Manufatura Aditiva (DfAM)

  1. Como integramos o DfAM: A otimização topológica não é considerada uma etapa intermediária; ela é integrada à análise de fabricabilidade para consolidar as montagens.
  2. Resultado obtido: Em um cenário de dispositivo médico , essa técnica possibilitou a criação de uma peça otimizada que era 40% mais leve e 35% mais barata de produzir do que a montagem complexa original realizada com uma máquina CNC.

Cálculo do Ponto de Equilíbrio Ajustado à Complexidade

  • Como modelamos a mudança: Modificamos o cálculo do ponto de equilíbrio com base no volume para levar em conta a complexidade, adicionando um fator de complexidade que aumenta os custos da usinagem CNC.
  • Decisão baseada em dados: Isso significa que, à medida que as peças se tornam internamente cada vez mais complexas, pode haver outro ponto de inflexão econômica, superior a 300 unidades, que justifique a mudança da impressão 3D para a usinagem, em vez de 100 unidades . Essa é uma mudança radical na seleção do processo de fabricação .

Para atingir esse objetivo específico, você precisa determinar a penalidade de complexidade em relação à sua peça. Supondo que sua peça apresente penalidades de complexidade, seu novo objetivo será definir sua preferência por serviços de impressão 3D para prototipagem ou para a primeira peça produzida. Ao prosseguir com a seleção do processo de fabricação final, você utilizará seu novo método de análise de ponto de equilíbrio, em vez do método convencional de ponto de equilíbrio por volume. Isso lhe dará a precisão necessária para a aquisição de suas peças valiosas.

Quais são os principais impactos dos requisitos de precisão na seleção de processos?

Ao comparar o serviço de usinagem CNC com o serviço de impressão 3D , existem requisitos de tolerância que podem entrar em conflito com os custos. Pode-se facilmente chegar a um ponto em que usinar com alta tolerância deixe de ser economicamente viável, considerando a impossibilidade de atender às especificações de funcionalidade do processo aditivo, conforme descrito no documento a seguir:

Mapeamento de tolerâncias críticas para a capacidade do processo

Avaliamos esses critérios em uma matriz de viabilidade. Os critérios também são específicos do processo. Eles são derivados dos requisitos do projeto. Os critérios podem incluir uma tolerância de ±0,025 mm , que é um critério indicador no serviço de usinagem CNC, mas irrelevante no serviço de impressão 3D ( ±0,2 mm ). Isso pode ser feito em termos de dimensões críticas versus não críticas.

Quantificando o custo real do pós-processamento para precisão

Nossa abordagem modela os processos auxiliares necessários para que peças impressas em 3D forneçam acabamentos superficiais com qualidade CNC, abordando assim a questão dos custos ocultos. Para acabamentos superficiais com Ra 0,8 μm , fornecemos cálculos sobre o tempo e os custos adicionais para usinar uma peça impressa em 3D com formato próximo ao final, em comparação com a usinagem a partir de material sólido, e incorporamos esses dados à análise geral de custos de fabricação .

Implementando a Manufatura Híbrida como uma Solução Estratégica

Quando necessário, utilizamos a impressão 3D para criar formas complexas quase definitivas, economizando material, que podem então ser finalizadas com precisão por meio de usinagem CNC . Essa técnica também ajudou nosso cliente a economizar 25% no custo total, minimizando o desperdício de material na usinagem CNC e no pós-processamento da peça fabricada por manufatura aditiva.

Para isso, é necessário realizar uma auditoria do desenho do componente para identificar as tolerâncias universais e locais críticas. Para produtos que apresentam tolerâncias universais e críticas, você pode criar um plano de fabricação híbrido para a produção de protótipos, utilizando impressão 3D para o componente complexo e usinagem CNC para os componentes funcionais. A metodologia utilizada na RFA (Solicitação de Propostas) tem como foco a precisão, combinando tecnologia avançada para reduzir custos e precisão para garantir o desempenho crítico.

Como otimizar a seleção de processos quando os prazos de entrega são apertados?

Os prazos, por sua natureza urgente, contrariam todos os critérios convencionais de escolha de processos, nos quais o peso dos custos é enfatizado em detrimento da velocidade. Existe uma maneira tática de abordar projetos com prazos apertados para garantir os melhores resultados, mesmo sob restrições de tempo:

Seleção de Processos Estratégicos com Base nos Marcos do Projeto

Detalhamos o tempo necessário para alinhar cada etapa com seu fluxo de processo ideal. Para a criação de protótipos para validação em 1 a 3 dias , utilizaremos o serviço de impressão 3D . Para protótipos funcionais e um tempo de lançamento no mercado mais rápido, sem nos prendermos a um processo específico muito cedo, utilizaremos o serviço de usinagem CNC após a definição do projeto.

Implementando o processamento paralelo para reduzir os prazos de entrega.

Para mitigar a dificuldade criada pela necessidade de gargalos de sequência, realizamos as atividades do caminho crítico simultaneamente. Enquanto um serviço de usinagem CNC programa a última passada, outra tarefa pode incluir a construção da ferramenta de transição e a montagem dos dispositivos para o serviço de impressão 3D . Esse método permitiu uma redução de pelo menos 30% no tempo de entrega do pedido emergencial de 50 peças .

Aproveitando o inventário digital para componentes críticos

Como se tratam de pedidos urgentes e recorrentes, priorizamos e mantemos em estoque as matérias-primas/componentes padrão que são frequentemente utilizados. Portanto, um serviço de usinagem CNC não precisa esperar 2 a 3 dias pela aquisição de materiais, tornando-se uma opção viável mesmo em produções de alto volume , já que resta apenas a usinagem de detalhes.

Para agir, o cronograma deve ser alinhado ao nível de conclusão: aplicar impressão 3D em até 72 horas para os primeiros produtos e, em seguida, usinagem CNC para mais de 20 produtos . A interação com os fornecedores deve ser realizada o mais cedo possível para planejar a execução paralela. Isso permite agilidade na execução competitiva.

custo da impressão 3D

Figura 3: Processo de impressão 3D em ação para seleção de fabricação pela LS Manufacturing

Como equilibrar custo e desempenho por meio da manufatura híbrida?

A questão estratégica de usar usinagem CNC ou impressão 3D é um dos falsos dilemas binários. A manufatura híbrida resolve isso porque envolve a integração estratégica de ambos os processos em um único componente para produzir algo de valor que nenhum deles conseguiria gerar isoladamente. Este documento apresenta a justificativa para a seleção de processos de manufatura integrados:

Desconstruindo o componente para a alocação estratégica de processos.

  1. Como analisamos a peça: A decomposição geométrica e funcional é realizada para determinar as regiões de aplicabilidade de cada tipo de tecnologia.
  2. Aplicação prática: Canais de refrigeração conformes, integrados em um molde de alta precisão para impressão 3D , enquanto superfícies críticas de vedação/montagem são consideradas para usinagem CNC de precisão. Essa técnica híbrida permitiu uma redução de custo de 40% .

Projetando para a Manufatura Híbrida desde o Início

  • Como implementamos DfAM e DFM simultaneamente: O formato quase final é projetado com DfAM para impressão 3D , com referências e excesso de material em áreas de interface críticas.
  • Resultado obtido: Proporcionará a geometria necessária para posterior usinagem CNC , a fim de atingir as tolerâncias de ±0,025 mm para uma vedação hermética, além das propriedades do material para um valor de acabamento superficial Ra de 0,8 μm .

Validação quantitativa dos ganhos de desempenho e redução de custos

  1. Como modelamos o valor total: O valor total será calculado com base nos valores de redução de peso, melhoria de desempenho e custos totais.
  2. Resultado baseado em dados: No que diz respeito à fabricação de peças automotivas, essa metodologia possibilitou uma redução de peso de até 25% utilizando estruturas orgânicas (impressas em 3D) e reforço dos pontos de usinagem em 20% em comparação com peças usinadas ou impressas, a um custo reduzido.

Começando pelo processo híbrido de fabricação da sua peça, você precisará analisar a composição dos componentes com base em suas características, delegando as características complexas à impressão 3D , enquanto as superfícies funcionais serão usinadas por CNC . A peça híbrida será projetada com recursos de fixação integrados ao seu projeto. Essa síntese estratégica transcende a decisão padrão entre usinagem CNC e impressão 3D , oferecendo uma seleção de processo de fabricação superior para aplicações de alto valor agregado.

Como controlar custos através da otimização de processos na produção de pequenos lotes?

A produção em pequenos lotes enfrenta alguns problemas de custo técnico nos quais a economia de escala precisa ser ignorada. Nesses casos, as soluções convencionais podem não ser eficientes; portanto, a otimização do processo é uma grande aliada na redução de custos. A discussão a seguir descreve as possibilidades de minimizar os custos envolvidos na usinagem CNC e na impressão 3D quando a produção é inferior a 100 unidades:

Padronização das sequências de usinagem para reduzir drasticamente o tempo de preparação.

Para compensar os altos custos de inicialização, sugerimos uma biblioteca de procedimentos de usinagem e trajetórias de ferramentas comuns. Isso nos permite economizar até 50% do tempo de programação e fixação para peças semelhantes, reduzindo assim o custo de usinagem CNC por lote e possibilitando tempos de resposta 40% mais rápidos.

Implementação de sistemas de fixação modulares

Em vez de projetar dispositivos de fixação para novos trabalhos, agora utilizamos um sistema de grade modular que incorpora grampos e localizadores ajustáveis, permitindo que os mesmos dispositivos sejam usados ​​em uma série de projetos diferentes. Isso elimina a necessidade de projeto de dispositivos de fixação, um dos maiores custos de usinagem CNC em pequenos lotes.

Aproveitando a otimização de lotes na manufatura aditiva

Em nossos esforços para reduzir o custo da impressão 3D , conseguimos acomodar várias peças de clientes em uma única peça, maximizando o volume da câmara. O software de aninhamento que utilizamos nos permite aproveitar o volume de forma eficaz, compensando o custo da máquina com o alto volume de peças. Portanto, as peças dos clientes apresentaram uma economia de 30% para um volume de trabalho de 5 a 10 peças .

Em relação à contenção de custos, analise seus processos para padronização da configuração CNC. No que diz respeito à impressão 3D , é absolutamente necessário combinar todos os pedidos para obter a densidade de volume de construção ideal. Estrategicamente, essa otimização orientada a processos permite que a produção em pequenos lotes seja viável para outras alternativas estratégicas antes de se optar por uma produção em grande volume .

Comparação de custos e serviços entre usinagem CNC e impressão 3D pela LS Manufacturing.jpg

Figura 4: Comparação de custos e serviços de usinagem CNC e impressão 3D da LS Manufacturing

LS Manufacturing: Otimizando a produção de stents para navegação cirúrgica

Este estudo de caso demonstra como a encruzilhada crítica apresentada na LS Manufacturing foi superada combinando os mundos da manufatura aditiva e subtrativa para fornecer uma solução viável para a produção de dispositivos médicos, exemplificando o que fazemos de melhor em uma encruzilhada crítica entre usinagem CNC complexa e impressão 3D :

Desafio do Cliente

A empresa que desenvolvia dispositivos médicos necessitava de suportes de navegação cirúrgica com 200 peças em material Ti-6Al-4V ELI Grau 23 e tolerâncias de furo de ±0,05 mm . O orçamento para todo o processo de usinagem CNC de 5 eixos excedeu a margem orçamentária em 45% , mas o prazo de entrega era de apenas 4 semanas . Por outro lado, o serviço de impressão 3D não atendia aos requisitos de resistência à tração e precisão superficial necessários.

Solução de fabricação LS

A estrutura em treliça do componente permitirá um projeto otimizado da estrutura de suporte e, consequentemente, menos pós-processamento. As superfícies de localização principais e os furos serão então processados ​​pela máquina CNC de 5 eixos para atingir a tolerância necessária de ±0,05 mm e Ra de 0,8 μm .

Resultados e Valor

O custo total diminuiu 38% e o prazo de entrega foi reduzido de 4 semanas para 12 dias . O peso final da peça foi reduzido em 30% . O tempo de lançamento no mercado aumentou em duas semanas ; no entanto, a margem de lucro foi ampliada em 22% . Tudo isso foi alcançado mantendo a precisão cirúrgica.

Isso se reflete nesta situação específica, onde fica claro que na seleção do próprio processo de fabricação não existe uma única maneira de fazê-lo, pois é evidente que, ao analisar os requisitos funcionais do componente em termos da abordagem híbrida integrada de fabricação, foram obtidos benefícios em termos de vantagens técnicas de mercado na indústria médica.

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Como estabelecer um processo de tomada de decisão científico na fabricação?

A eliminação de suposições na seleção do processo de fabricação é ainda mais garantida por uma análise sistemática de dados. Isso pode ser solucionado transformando termos complexos de especificação de peças em um sistema de pontuação de dados que facilita a comparação e o contraste das vantagens e desvantagens entre um serviço de usinagem CNC e um serviço de impressão 3D em termos de:

Desconstruindo Requisitos em Parâmetros Ponderados

Para requisitos genéricos de filtragem, o projeto é dividido em 12 dimensões paramétricas, começando com tamanho do lote, complexidade geométrica, tolerância, material, até a tolerância crítica , todas as quais receberão pesos dinâmicos para parâmetros como acabamento superficial , cuja importância será diferente, por exemplo, para uma caixa de rolamento em comparação com um componente de duto.

Executando Análise de Cenários Algorítmicos

Em nosso sistema, a comparação é acompanhada por processos de simulação. O algoritmo analisa centenas de cenários relacionados ao processo de produção, calculando o custo necessário, bem como o tempo de processamento, considerando apenas o serviço de usinagem CNC , apenas a solução de impressão 3D e, consequentemente, até mesmo serviços mistos entre essas duas soluções de produção. O algoritmo identifica exatamente onde a função de custo se cruza, indicando os pontos em que há uma vantagem de custo entre 20% e 40% por meio dessa metodologia de produção mista.

Gerando um roteiro de implementação viável

O resultado será um protocolo completo e detalhado, não apenas um guia. O protocolo determinará a ordem, definirá quais funções serão executadas por qual método em um protocolo híbrido e estabelecerá um cronograma com fases definidas. O complexo procedimento de seleção do processo de fabricação se tornará, então, uma função facilmente executável, reduzindo significativamente a sobrecarga do projeto para o cliente.

Para isso, você precisa determinar sistematicamente os 12 atributos-chave da sua peça, focando em aspectos como tamanho do lote, complexidade e materiais, e comparar os riscos de tempo e qualidade do projeto utilizando os dados. Dessa forma, você poderá desenvolver a sofisticação técnica necessária para tornar a seleção do processo um diferencial fundamental, em vez de uma limitação.

Perguntas frequentes

1. Onde se situa tipicamente o ponto de inflexão de custos entre a usinagem CNC e a impressão 3D?

O ponto de inflexão no custo de componentes simples em uma estrutura é atingido quando esses custos estão entre 80 e 150 , enquanto em estruturas complexas, esse ponto é alcançado quando estão entre 200 e 300. A estrutura de custos é baseada na complexidade do material e nas estimativas de precisão.

2. A impressão 3D é realmente mais econômica para produção em pequenos lotes?

Em relação a componentes complexos com até 50 peças e que possuam um número de peça, a conclusão é que a impressão 3D oferecerá economia em comparação com o custo do molde e também será de 30 a 50% mais barata em comparação com a usinagem CNC .

3. Como avaliar as diferenças de desempenho entre os dois processos?

Os coeficientes de densidade e isotropia para os componentes produzidos pelo processo CNC são de 100% , enquanto que para os componentes impressos em 3D, eles possuem propriedades de isotropia e, na realidade, os coeficientes de resistência são apenas 80-95% dos componentes forjados.

4. A impressão 3D pode reduzir os custos da produção em massa?

Se o lote de produção ultrapassar 5000 unidades , a produção CNC se beneficia de economias de escala e os custos serão de 40 a 60% menores do que a impressão 3D . A impressão 3D pode ser usada para produção em pequena escala .

5. Como a manufatura híbrida alcança a otimização de custos?

A impressão 3D se concentra em detalhes complexos, enquanto a usinagem CNC se concentra em componentes críticos. A combinação das duas técnicas ajudará a reduzir o custo em 30 a 40% , além de melhorar o desempenho em mais de 20% .

6. Como obter rapidamente orçamentos precisos para dois processos?

São necessários dados sobre os materiais, arquivos 3D, tamanho do lote e o nível de precisão exigido. A equipe da LS Manufacturing enviará ao cliente um orçamento comparativo em até 2 horas após o recebimento dessas informações.

7. De que forma o desenvolvimento de novos materiais afeta a seleção do processo?

Os compósitos de alto desempenho são adequados para impressão 3D, enquanto os materiais de alta condutividade encontram aplicação na usinagem CNC. Ter processos adequados para os materiais requer conhecimento de suas propriedades.

8. Como reduzir os custos de usinagem CNC em pequenos lotes?

Por meio da utilização de processos padronizados, equipamentos modulares e gestão de materiais, a LS Manufacturing consegue reduzir os custos de usinagem CNC em pequenos lotes em 25 a 30% e os prazos de entrega em 35% .

Resumo

Por meio da engenharia de valor com seleção de processos científicos, as empresas de manufatura podem maximizar custos e acelerar o tempo de lançamento no mercado. O processo de tomada de decisão, desenvolvido pela LS Manufacturing com valores reais, será útil para muitos clientes alcançarem economias de custos que variam entre 25% e 40% .

Para uma comparação de soluções de processo personalizadas e orçamentos adequados, entre em contato imediatamente com a equipe técnica da LS Manufacturing para obter análises de custos e recomendações de otimização para ambas as opções.

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O conteúdo desta página tem caráter meramente informativo. Serviços da LS Manufacturing: Não há declarações ou garantias, expressas ou implícitas, quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Não se deve inferir que um fornecedor ou fabricante terceirizado fornecerá parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, características específicas de projeto, qualidade e tipo de material ou mão de obra por meio da rede da LS Manufacturing. Essa é a responsabilidade do comprador. Solicite um orçamento de peças . Identifique os requisitos específicos para estas seções. Entre em contato conosco para obter mais informações .

Equipe de Fabricação LS

A LS Manufacturing é uma empresa líder no setor , especializada em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência e mais de 5.000 clientes, concentramo-nos em usinagem CNC de alta precisão, fabricação de chapas metálicas , impressão 3D , moldagem por injeção , estampagem de metais e outros serviços de fabricação completos.
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Especialista em Prototipagem Rápida e Fabricação Rápida

Especializamo-nos em usinagem CNC, impressão 3D, fundição de uretano, ferramental rápido, moldagem por injeção, fundição de metais, chapas metálicas e extrusão.

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