Usinage CNC et fabrication à la demande : comment optimiser les coûts avec Xometry

Dans le cadre de l’usinage CNC, il n’existe pas de grille tarifaire que l’on puisse appliquer de façon universelle à différents projets d’usinage. Sachant que le coût d’un projet d’usinage CNC est, dans la plupart des cas, un facteur vital à prendre en considération, il est particulièrement recommandé de comprendre les différents critères pouvant l’influencer et dans quelle mesure.

Dans quelle mesure le prix des matériaux influencent le coût de l’usinage CNC ? Les matériaux servant à fabriquer l’ouvrage désiré constituent l’un des facteurs de coût les plus importants, car de nombreux frais y sont associés, à commencer par le coût de la matière première elle-même. Les tarifs varient selon les matériaux, en fonction de leur disponibilité, des propriétés souhaitées et de leur coût général de production. Les métaux sont habituellement parmi les matériaux les plus chers. Le graphe ci-dessous montre le coût relatif de certains métaux à usage technique les plus communs. À noter toutefois que le prix des métaux a tendance à fluctuer et que leur coût exact peut varier d’un lieu à un autre. Les prix donnés dans le graphe ci-dessous sont relatifs.

Différence de coût entre les métaux bruts.

Un facteur clé : l’usinabilité des matériaux

Au-delà du prix des matériaux, leur usinabilité est également un facteur qui peut avoir un impact important sur les coûts du projet. Les matériaux peu usinables demandent plus de temps et d’effort à façonner. Or dans le monde de l’usinage CNC, le temps et l’argent sont inextricablement liés, car le prix d’une pièce fabriquée est directement proportionnel au temps d’usinage. Les matériaux difficiles à usiner auront également tendance à utiliser plus de ressources (liquides de coupe, électricité, outillages…). Chez Xometry, nous mettons à votre disposition une large gamme de matériaux pour l’usinage, parmi lesquels des métaux et plastiques.

Conception et géométrie : amélioration du modèle CAD en vue de l’usinage CNC

La façon dont une pièce mécanique est conçue ainsi que sa géométrie auront un impact significatif sur le coût de l’usinage CNC. Une règle empirique veut que plus la complexité d’une pièce est élevée, plus sa fabrication sera onéreuse. Des pièces hautement complexes pourront nécessiter des machines plus perfectionnées, voire un temps d’exécution plus long, des passes multiples avec des mises en place différentes, plus de ressources et une inspection plus méticuleuse qu’à l’accoutumé. Autant de facteurs tirant les coûts à la hausse.

En usinage CNC, il existe un certain nombre d’éléments spécifiques qui entraînent inévitablement une hausse des coûts de fabrication. On pourra citer notamment les angles aigus internes, les parois fines, les cavités profondes, les trous de perçage de taille non standard et le lettrage. En raison de leur rapport coût/efficacité assez défavorable, ces éléments et d’autres que nous avons compilés affectent les coûts de fabrication de façon significative et doivent être évités à tout prix, sauf en cas d’absolue nécessité. De plus, certaines exigences de conception, comme l’état de surface ou les options de tolérances pourront demander de s’y reprendre à plus d’une fois ou exiger une phase d’inspection plus poussée.

Également, les pièces mécaniques volumineuses sont naturellement plus chères à produire, en raison du fait qu’elles utilisent plus de matières premières, de ressources, et qu’elles demandent d’investir plus d’efforts et de temps.

Pour plus d’informations, vous pouvez télécharger ici notre Guide de conception pour l’usinage CNC.

Produire plus pour réduire les coûts

Le prix à l’unité, pour un jeu de pièces mécaniques identiques, diminue de façon significative à mesure que le nombre de pièces à produire augmente, une réduction proportionnelle qui résulte de l’élimination des coûts de mise en place successifs. Le modèle CAD, la préparation CAM et le paramétrage des machines sont effectués une seule fois pour toutes les pièces du lot. En utilisant les données accumulées par notre plateforme de devis instantané, nous avons pu tracer le graphe ci-dessous. Ce dernier donne le prix unitaire en fonction de la quantité pour la pièce représentée dans l’image plus haut. Le matériau utilisé est un alliage d’aluminium AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu.

Coût unitaire en fonction de la quantité commandée.

Le graphe ci-dessus démontre que le coût à la pièce est inversement proportionnel au nombre de pièces à produire. Par rapport à la production d’une pièce unique, on observe une différence de près de 88 % pour une commande de 1 000 pièces.

Opérations de finition

Les pièces usinées en CNC peuvent parfaitement être utilisées tel quel. Cependant, certaines applications peuvent exiger que les pièces produites subissent des traitements post-usinage spécifiques, comme des traitements thermiques, des traitements de surface ou un revêtement, cela aussi bien dans le but d’améliorer leur capacité fonctionnelle ou leur propriétés, que leur aspect général. Bien sûr, le coût additionnel de ces traitements vient s’ajouter au montant total. Xometry propose une large gamme de finitions, dont l’anodisation de type II et celle par couche dure de type III.

L’équipement, l’outillage et les frais de mise en place sont aussi des facteurs qui peuvent influencer le prix (et qui sont intrinsèquement liés à la géométrie des pièces qu’il va falloir fabriquer).

Tarifs de l’usinage CNC sur notre outil de devis instantané

Chez Xometry Europe, nous sommes parfaitement conscients de la tâche fastidieuse que constituerait une analyse détaillée de tous ces critères afin d’avoir une pré-estimation du coût de votre projet : chaque variation sur un critère vous obligerait à refaire vos calculs pour obtenir une nouvelle estimation. C’est pourquoi nous avons créé notre plateforme de devis instantané, capable de calculer le coût d’un projet d’usinage CNC en ligne et en quelques secondes. Il vous suffit juste d’importer vos fichiers CAD et de sélectionner vos préférences (matériau, grain de surface, tolérances, finitions, etc.)