Wat microbewerkte onderdelen kosten en waarom inspectie de helft is
Inkopers die nieuw zijn in microbewerking worden vaak verrast door de prijs van een onderdeel dat een fractie van een gram weegt. De verrassing komt meestal voort uit het kijken naar het materiaal. Bij een microonderdeel is het materiaal vrijwel irrelevant. De kosten zitten in instellen, machinetijd en gereedschappen, plus het werk dat nodig is om te bewijzen dat het onderdeel klopt: inspectie, ontbramen, reinigen en documentatie. Deze gids ontleedt een typische offerte voor microbewerking en laat zien welke keuzes in tekening en RFQ haar veranderen. Hij sluit aan op de gids over hoe microonderdelen worden gemeten, want inspectie is een groot deel van het antwoord.
Waar het geld naartoe gaat bij een microonderdeel
De tabel toont een typische verdeling voor een microonderdeel met strakke toleranties bij prototype- en productieaantallen. De getallen zijn illustratieve aandelen, geen prijslijst.
| Kostenpost | Prototype, 20 st. | Productie, 5,000 st. |
|---|---|---|
| Materiaal, incl. reststaaf | 2 tot 5 % | 5 tot 10 % |
| Programmeren en instellen | 35 tot 50 % | 2 tot 5 % |
| Machinetijd | 15 tot 25 % | 40 tot 55 % |
| Gereedschap en breuk | 5 tot 10 % | 8 tot 15 % |
| Inspectie en rapporten | 15 tot 25 % | 10 tot 20 % |
| Ontbramen, reinigen, verpakken | 5 tot 10 % | 8 tot 15 % |
Illustratieve bereiken voor een onderdeel met meerdere details van ±0.005 mm. De werkelijke aandelen verschillen per bedrijf, proces en geometrie.
Twee dingen vallen op. Bij prototypeaantallen bestaat het werk vooral uit instellen en inspectie. Bij productieaantallen neemt de machinetijd het over, maar inspectie en hanteren blijven aanzienlijk omdat ze meeschalen met het aantal onderdelen.
Instellen en programmeren
Microonderdelen vragen echt engineeringwerk vóór de eerste spaan. Een langdraaibank heeft soms 15 tot 20 gereedschappen nodig die worden geladen en afgesteld, overlappende bewerkingen die moeten worden geprogrammeerd en de eerste onderdelen die worden gemeten en gecorrigeerd. Een 5-assige microfrees heeft opspanningen nodig die een onderdeel van 5 mm vasthouden zonder het te vervormen, controles op gereedschapslengte en rondloop en een opwarmroutine.
Enkele uren tot een hele dag instellen is normaal. Bij 20 prototypes wordt die kost over heel weinig onderdelen uitgesmeerd. Daarom kan hetzelfde onderdeel voor 20 stuks tegen een hoge stuksprijs worden geoffreerd en voor 5,000 stuks tegen een fractie daarvan. Offertes vragen voor twee of drie aantallen en uw verwachte jaarvolume vermelden, laat bedrijven het juiste proces kiezen.
Machinetijd en gereedschapsslijtage
Microgereedschappen snijden met spaanbelastingen van enkele microns per tand. Zelfs bij 40,000 rpm of meer is de materiaalafname traag. Hardere of taaiere materialen zoals titaan en 316L dwingen tot lagere snelheden en vaker gereedschapswissel, zoals beschreven in de gids over materialen voor microbewerking.
Gereedschapsbreuk is een verborgen kost. Een boor van 0.2 mm die in een onderdeel breekt, keurt het onderdeel doorgaans af en zet de machine stil. Bedrijven prijzen dat risico in, vooral bij diepe kleine gaten of scherpe details. Een tekening die de riskantste details vermijdt, verdient zich terug in het uitvalpercentage.
Waarom inspectie de helft is
Bij grote onderdelen dekken enkele controles met standaardkalibers de meeste toleranties. Bij microonderdelen met strakke toleranties heeft elk kritiek detail een methode nodig die ongeveer een micron kan oplossen, dus een CMM, visionsysteem of speciale kalibers in een geconditioneerde ruimte.
| Inspectie-eis | Typische tijd per onderdeel of partij | Effect op de prijs |
|---|---|---|
| Visueel en go / no-go-controle, steekproef | Seconden per onderdeel | Laag |
| Kritieke details op CMM, steekproef per partij | 10 tot 30 minuten per partij | Matig |
| Eerste-artikelrapport, 30 tot 50 maten | 2 tot 6 uur eenmalig | Hoog bij prototypes |
| 100 % CMM op meerdere details | Minuten per onderdeel | Zeer hoog bij volume |
| Materiaalcertificaten, CoC | Administratietijd per partij | Laag tot matig |
Typische waarden ter oriëntatie, geen offerte.
Bij een kleine prototypeserie met een volledig eerste-artikelrapport en meerdere details van ±0.005 mm kan de CMM-tijd gelijk zijn aan of groter zijn dan de bewerkingstijd. Daar komt de titel van deze gids vandaan. Het is geen overhead. Het is wat een tolerantie van ±0.005 mm echt maakt.
Ontbramen, reinigen en verpakken
Bramen op microonderdelen verwijdert u niet met een vijl. Bedrijven gebruiken handmatig ontbramen onder een microscoop, abrasieve of trilmethoden met fijn medium, elektrochemisch ontbramen of thermisch ontbramen. Elk voegt tijd of een uitbestede stap toe. Daarna hebben onderdelen ultrasone reiniging en zorgvuldig drogen nodig, en veel worden apart in trays of buisjes verpakt zodat ze niet in elkaar haken, buigen of kwijtraken.
Staat de randconditie niet op uw tekening, dan offreren bedrijven voor de zekerheid de zorgvuldigste methode, of de goedkoopste met het risico op afkeuring. Geen van beide helpt u offertes te vergelijken.
Hoe aantal de stuksprijs verandert
De vorm van de kostencurve hangt af van het proces.
| Aantal | Typisch beste proces | Trend stuksprijs |
|---|---|---|
| 1 tot 10 | Microfrees of CNC-draaibank | Hoogst, bepaald door instellen |
| 10 tot 500 | Microfrees of langdraaien | Snel dalend |
| 500 tot 5,000 | Langdraaien of speciale freesopstelling | Laag, bepaald door cyclustijd |
| 5,000 + | Langdraaien, meervoudige opspanningen | Laagst, gereedschap en hanteren tellen |
Typische patronen, geen regels.
Hypothetisch voorbeeld: een titanium tandheelkundig onderdeel, ⌀3 x 7 mm, met binnendraad en twee diameters van ±0.005 mm. Bij 10 stuks offreert een bedrijf vooral instellen en een eerste-artikelrapport. Bij 1,000 stuks kan de stuksprijs een kleine fractie van de prototypeprijs zijn, omdat dezelfde instelling en hetzelfde rapport over honderd keer meer onderdelen worden verdeeld. Had de inkoper alleen om 10 gevraagd, dan was de productieprijs nooit zichtbaar geworden.
Tekeningwijzigingen die de offerte verlagen
De meeste besparingen komen uit de tekening, niet uit onderhandelen.
- Versoepel niet-functionele toleranties. Pas ±0.005 mm alleen toe op passingen en referenties. Gebruik ISO 2768 of een blok algemene toleranties voor de rest.
- Voeg binnenhoekradii toe. Scherpe binnenhoeken dwingen tot kleinere gereedschappen of vonkerosie.
- Beperk de diepte van kleine details. Houd kamers op ongeveer 3 keer de gereedschapsdiameter en gaten op ongeveer 10 keer de boordiameter.
- Kies een automatenkwaliteit waar het mag. 303 in plaats van 316L, C36000 in plaats van koper, als de functie het toelaat.
- Definieer de randconditie en hoe die wordt geïnspecteerd. Bijvoorbeeld “geen bramen zichtbaar bij 10x”.
- Stem documentatie af op risico. Een volledig eerste-artikelrapport bij elke revisie van een niet-kritiek prototype is duur.
De gids over detailafmetingen en toleranties bij microfrezen en draaien noemt meer ontwerpregels in detail.
Kosten die inkopers vaak vergeten
Sommige kosten staan niet als regel op de offerte, maar belanden toch in de totale kosten van het onderdeel. Het loont ze te controleren voordat u prijzen vergelijkt.
- Engineeringwijzigingen. Een revisie na het instellen betekent herprogrammeren, nieuwe gereedschappen en vaak een nieuw eerste-artikelrapport. Bij microonderdelen kan een kleine tekeningwijziging evenveel kosten als de oorspronkelijke instelling.
- Secundaire processen. Passiveren, anodiseren, elektrolytisch polijsten, warmtebehandeling en coatings worden vaak uitbesteed. Elk voegt levertijd, transport en hanteerrisico toe voor zeer kleine onderdelen.
- Speciale verpakking. Aparte trays, cleanroomzakken of buisjes voor pennen kosten geld en ruimte. Losse verpakking is goedkoper maar kan onderdelen beschadigen.
- Vracht en rechten. Microonderdelen zijn licht, dus luchtvracht is betaalbaar, maar rechten en expeditiekosten gelden voor elke zending. Leveringen bundelen bespaart vaak meer dan een lagere stuksprijs.
- Ingangsinspectie bij u. Moet u elke partij opnieuw meten omdat de rapporten van de leverancier niet te vertrouwen zijn, dan hoort die kost bij de keuze van de leverancier.
- Uitval en herkwalificatie. Een goedkoper bedrijf dat een partij laat mislukken kost u tijd, een nieuwe proefbestelling en soms een vertraagde productlancering.
| Verborgen kost | Typische oorzaak | Hoe te beperken |
|---|---|---|
| Opnieuw instellen en nieuw eerste-artikelrapport | Tekeningrevisie na bestelling | Leg kritieke details vast voordat u volume bestelt |
| Vertragingen bij uitbestede afwerking | Coating of passivering buiten het bedrijf | Vraag wie het doet en tel het bij de levertijd op |
| Ingangsinspectie | Zwakke of ontbrekende rapporten van de leverancier | Spreek methoden en rapportformaat vooraf af |
| Herkwalificatie | Leverancierswissel na problemen | Doe een proefbestelling voordat u volume toezegt |
Typische patronen ter oriëntatie, geen volledige lijst.
Wijken twee offertes af, controleer dan of deze posten zijn inbegrepen, uitgesloten of simpelweg niet genoemd. De laagste stuksprijs is niet altijd de laagste kost per geleverd goed onderdeel.
RFQ-gegevens die offertes vergelijkbaar maken
Verschillen offertes voor hetzelfde onderdeel met een factor drie, dan komt dat meestal doordat bedrijven verschillende aannames deden. Zet dit in de RFQ:
- STEP-model en pdf-tekening.
- Materiaalkwaliteit en norm.
- Aantallen op twee of drie niveaus plus jaarvolume.
- Strakste tolerantie en de inspectiemethode die u verwacht.
- Vereiste documentatie: eerste-artikelrapport, CoC, materiaalcertificaten.
- Randconditie, oppervlakteafwerking en eventuele coating.
- Leveringsvoorwaarden, zoals EXW vanaf het bedrijf of DDP.
Micropartz is een bemiddelingsdienst. Wij sturen één volledige RFQ naar maximaal 3 bedrijven die passen bij uw proces, materiaal en toleranties en reageren binnen 24 werkuren. Inkopers betalen niets en bestellen rechtstreeks bij het bedrijf. Is uw tekening klaar, stuur dan een RFQ. Typische toleranties voor de planning staan in de referentie voor toleranties en materialen.
Veelgestelde vragen
Waarom is een piepklein onderdeel zo duur als het bijna geen materiaal gebruikt?
Omdat de prijs wordt bepaald door machinetijd, instellen, kleine gereedschappen die slijten en breken, en de tijd die nodig is om onderdelen te meten, ontbramen, reinigen en verpakken die u nauwelijks ziet. Materiaal is meestal een klein deel van het totaal.
Welk deel van de kosten van een microonderdeel is inspectie?
Dat hangt af van toleranties en documentatie. Bij onderdelen met meerdere details van ±0.005 mm en een volledig eerste-artikelrapport kan de inspectietijd bij de eerste partijen gelijk zijn aan de bewerkingstijd. Bij onderdelen met ruime toleranties is het een klein aandeel.
Wat is de snelste manier om een offerte voor microbewerking te verlagen?
Bekijk welke toleranties er echt toe doen. Niet-functionele details versoepelen tot ±0.02 mm of een algemene toleranciklasse, binnenhoekradii toevoegen en realistische aantallen noemen bespaart meestal meer dan van leverancier wisselen.
Waarom lopen offertes voor hetzelfde microonderdeel zo uiteen?
Bedrijven kiezen verschillende processen (langdraaien, CNC-draaibank, microfrees), gaan uit van verschillende inspectie-inspanning en prijzen risico anders in wanneer de RFQ onvolledig is. Een volledige RFQ verkleint de spreiding.
Getoetst aan
- ISO 2768-1:1989, General tolerances for linear and angular dimensions
- ISO 286-1:2010, ISO code system for tolerances on linear sizes
- Wikipedia: Engineering tolerance
De getallen in deze gids zijn typische waarden ter oriëntatie. De tekening, het materiaalcertificaat en het gekoppelde bedrijf bepalen de echte.
Word gekoppeld aan een microbewerkingsbedrijf
Stuur uw tekening één keer. Wij koppelen die aan maximaal 3 bedrijven die bij het onderdeel passen en reageren binnen 24 werkuren. Gratis voor inkopers.
Een RFQ sturen