Kiezen tussen een lasconstructie, een gietstuk en een onderdeel uit het volle
Drie routes kunnen hetzelfde constructieve onderdeel opleveren. Welke het goedkoopst is, wordt vooral bepaald door afmetingen en aantal, en die beslissing valt meestal voordat iemand naar een machinetarief kijkt.
De drie routes, elk in één alinea
Een nabewerkte lasconstructie is plaat, buis of profiel, op maat gesneden, in vorm gelast, meestal spanningsarm gegloeid en daarna verspaand waar de tolerantie moet kloppen. U koopt materiaal en arbeid. Er is geen gereedschap te betalen, behalve mallen.
Een gietstuk wordt bijna op eindmaat gegoten in een vorm die met een model of een matrijs is gemaakt, en daarna verspaand op de vlakken die ertoe doen. U betaalt het model één keer, en daarna elke keer voor een goedkoper en sneller onderdeel.
Een onderdeel uit het volle wordt uit één blok of één dikke plaat gehaald. Er wordt niets verbonden, niets vervormt door lassen, en u betaalt voor elke kilo materiaal die als spanen eindigt.
Afmetingen: waar de lasconstructie wint
Boven ruwweg een kubus van 300 mm begint verspanen uit het volle absurd te worden. U koopt een blok, betaalt om het grootste deel ervan te verwijderen en betaalt nog eens voor de machine-uren die dat verwijderen doen. Een gelaste constructie koopt plaat tegen plaatprijzen en snijdt alleen waar een frees nodig is.
Gietstukken schalen ook op, maar elke vergroting verhoogt de modelkosten, beperkt de gieterijen die het aankunnen en vergroot het risico. Een machinebed van 3 m als gietstuk is een serieus project met een serieuze levertijd. Als lasconstructie is het een gewone dinsdag voor een bedrijf met een hal en een kraan die groot genoeg zijn.
Aan de verspaningskant is er ook een praktisch plafond. Een frame kan veel groter worden gelast dan het in één opspanning kan worden verspaand, en daarom bepalen het werkbereik en het aantal opspanningen de offerte meer dan het laswerk.
Aantal: waar het gietstuk wint
De kosten van model en matrijs worden betaald voordat het eerste goede onderdeel bestaat. Verdeeld over 20 onderdelen doet dat pijn. Verdeeld over 2.000 verdwijnt het.
Gietstukken komen ook dichter bij de eindvorm uit, dus er is per onderdeel minder te verspanen en minder materiaal in te kopen. Bij een terugkerend, stabiel ontwerp in echte aantallen stapelt dat voordeel per onderdeel zich op.
De vraag is niet „hoeveel dit jaar”, maar „hoeveel voordat het ontwerp verandert”. Een onderdeel dat over achttien maanden wordt herzien, zou niet voor een model moeten betalen.
Levertijd en het eerste onderdeel
| Route | Typische weg naar het eerste onderdeel |
|---|---|
| Lasconstructie | Snijbestanden, mallen, lassen, spanningsarm gloeien, verspanen. Weken. |
| Gietstuk | Model of matrijs, proefgietstuk, goedkeuring, productie, verspanen. Maanden. |
| Uit het volle | Materiaal bestellen, programmeren, verspanen. Dagen. |
Daarom gaan prototypes en nulseries zo vaak als lasconstructie de deur uit, ook als de productie als gietstuk is bedoeld. U krijgt een echt onderdeel, in het echte materiaal, met de echte stijfheid, voordat het model wordt vastgelegd.
Ontwerpwijzigingen na de lancering
Een ontwerpwijziging aan een lasconstructie is een nieuw snijbestand en mogelijk een nieuwe mal. Bij een gietstuk is het een aanpassing van het model of een nieuw model, plus opnieuw een goedkeuring van het proefstuk. Bij een verspaand onderdeel is het een nieuw programma, tenzij de wijziging een groter blok vraagt.
Is het product jong en beweegt het ontwerp nog, dan is die flexibiliteit echt geld waard, en ze staat zelden in een prijsvergelijking.
De kwestie van het machinebed
Bij machinebedden wordt deze discussie interessant, omdat stijfheid niet het enige is wat wordt ingekocht.
Staal heeft ongeveer tweemaal de elasticiteitsmodulus van grijs gietijzer, dus een goed ontworpen stalen lasconstructie kan bij hetzelfde gewicht stijver zijn dan het gietijzeren onderdeel dat ze vervangt. Wat gietijzer meebrengt, is inwendige demping. Trillingsenergie die in een gietijzeren constructie komt, sterft sneller uit dan in een gelaste stalen constructie, en bij een machine die metaal verspaant, telt dat.
Constructiebedrijven werken daaromheen. Een gesloten lasconstructie met inwendige ribben, gevuld met een dempend materiaal zoals een mengsel van epoxy en toeslagmateriaal, krijgt de stijfheid van het staal en een groot deel van de demping terug. Het is een ontwerpbeslissing met echte afwegingen, en het loont om die te nemen voordat het frame wordt geoffreerd in plaats van na de eerste trillingstest.
Een gietstuk omzetten naar een lasconstructie
Dit komt ter sprake als een gieterij stopt, een levertijd onhaalbaar wordt of een volumeprognose instort. Het is te doen, en het is geen kwestie van een tekening omwisselen.
Wat verandert:
- Wanddiktes. Gegoten wanden zijn vaak dikker dan een gelaste variant nodig heeft, omdat een gietstuk moet vollopen. Gegoten wanddiktes overnemen in plaat verspilt gewicht en lastijd.
- Radii en afrondingen. Ruime gietradii worden ofwel een verspaand kenmerk ofwel een lasprofiel. Geen van beide is gratis.
- Referenties. Een gietstuk wordt voor de eerste bewerking meestal gepositioneerd op gegoten vlakken. Een lasconstructie heeft referenties nodig waarop een opspanning kan rusten en die worden verspaand.
- Vervorming. Een gietstuk wordt niet gelast en vervormt dus niet door lassen. Een lasconstructie wel, en daarmee komen bewerkingstoegift en spanningsarm gloeien in beeld.
Reken op engineeringtijd voor de omzetting. De onderdelen die slecht aflopen, zijn die waarbij de tekening van het gietstuk ongewijzigd werd verstuurd en het constructiebedrijf werd gevraagd het maar werkend te krijgen.
Een korte beslisregel
- Groot, kleine tot middelgrote aantallen, ontwerp beweegt nog: lasconstructie.
- Klein, nauwe tolerantie, geen verbinding toegestaan: uit het volle.
- Stabiel ontwerp, echte aantallen, complexe vorm, geduld voor gereedschap: gietstuk.
Zit uw onderdeel op een grens, stuur het dan uit als aanvraag voor een lasconstructie en vraag de offrerende bedrijven wat zij zouden veranderen om het goedkoper te maken. Constructiebedrijven die ook verspanen, zien beide helften van de kosten en zeggen u wanneer het onderdeel ergens anders thuishoort.
Stuur uw tekening en wij koppelen die aan bedrijven die het onderdeel in hetzelfde gebouw lassen en verspanen.
Veelgestelde vragen
Bij welk aantal wint een gietstuk het van een lasconstructie?
Er is geen vast getal, omdat het omslagpunt meebeweegt met de prijs van het gereedschap. Een lasconstructie heeft geen modelkosten en een gietstuk schrijft er een af, dus de vraag is hoeveel onderdelen u maakt voordat het ontwerp verandert. Is het antwoord een paar dozijn over meerdere jaren, dan wint de lasconstructie meestal.
Is een lasconstructie minder stijf dan een gietstuk?
Niet van nature. Staal heeft ongeveer tweemaal de elasticiteitsmodulus van grijs gietijzer, dus een gelaste stalen constructie kan per kilogram stijver worden gemaakt. Waar gietijzer beter in is, is het dempen van trillingen, en daarom worden machinebedden in sommige toepassingen nog steeds gegoten.
Kan ik een bestaand gietstuk omzetten naar een lasconstructie?
Vaak wel, en het is een gangbare stap als een gieterij een onderdeel laat vallen of een levertijd onhaalbaar wordt. Het is een herontwerp en geen vervanging, omdat de wanddiktes, de radii en de referenties die bij een gietstuk pasten, zelden bij een lasconstructie passen.
Hebt u een offerte nodig voor dit onderdeel?
Stuur de tekening. Wij koppelen u aan maximaal 3 bedrijven die het onderdeel in eigen huis lassen en verspanen, en wij antwoorden binnen 24 werkuren.
Laat u koppelen aan een lasbedrijf