Kennisbank / Proces

5-assig frezen in kleine series: van prototype tot overbruggingsserie van 200 stuks

5 oktober 2026

Een prototype dat werkt, blijft zelden bij één stuk. Testopstellingen hebben reserveonderdelen nodig, een pilotbouw vraagt 20 sets en de productiegereedschappen zijn nog maanden weg, dus iemand vraagt om 150 extra. 5-assig frezen in kleine series dekt dat traject, van het eerste proof-of-concept-onderdeel tot een overbruggingsserie van ongeveer 200 stuks per revisie. Wat telt, verandert bij elke stap. Net als de manier waarop u de offerteaanvraag schrijft.

Levertijden en kostencijfers hieronder zijn typische bandbreedtes voor gefreesde onderdelen van aluminium en rvs met gemiddelde complexiteit. Ze variëren sterk met materiaal, geometrie, bezetting van de verspaner en afwerking.

Vier fasen tussen één stuk en productie

Fase	Typisch aantal	Wat het zwaarst weegt	Typische levertijd
Proof of concept	1 tot 3	Snelheid, vorm en pasvorm, basismaten	5 tot 10 werkdagen
Functioneel prototype	2 tot 10	Juist materiaal, kritische toleranties, functionele afwerking	1 tot 3 weken
Pilotserie	10 tot 50	Herhaalbaarheid, eerste-artikelinspectie, materiaalcertificaten	2 tot 4 weken
Overbrugging naar productie	50 tot 200	Stukprijs, stabiel proces, leverschema, traceerbaarheid	3 tot 6 weken, vaak in afroepen

Proof of concept: 1 tot 3 stuks

Het doel is te leren of het idee werkt. Het materiaal mag een vervanger zijn, zoals aluminium 6061 in plaats van de uiteindelijke legering. De verspaner spant het onderdeel in een bankschroef of zachte bekken, vaak met een houdlip aan het ruwe materiaal. De meting beperkt zich meestal tot de paar maten die u markeert. Vraag om snelheid en accepteer dat de volgende revisie het onderdeel verandert.

Functioneel prototype: 2 tot 10 stuks

Nu moet het onderdeel zich gedragen als het echte. Materiaal en warmtebehandeling moeten overeenkomen met de ontwerpbedoeling. Kritische toleranties gelden. Afwerkingen die de functie beïnvloeden, zoals anodiseren op een glijpassing of passiveren op een chirurgisch instrument, tellen mee. Bestel genoeg stuks voor elke geplande test, ook de destructieve. Een tweede order van twee stuks kost bijna evenveel als de eerste.

Pilotserie: 10 tot 50 stuks

Hier begint het proces te tellen. De verspaner verwacht dat het onderdeel wordt herhaald, dus bouwt hij mogelijk een eenvoudig eigen opspanmiddel, test het programma in en voert een formele eerste-artikelinspectie uit. U heeft waarschijnlijk materiaalcertificaten nodig. Ontwerpwijzigingen moeten klein en beheerst zijn.

Overbrugging naar productie: 50 tot 200 stuks

Overbruggingsseries vullen het gat tot productiegereedschap, een gietstuk of een leverancier voor grote aantallen klaar is. De stukprijs bepaalt nu de keuze. De verspaner optimaliseert de cyclustijd, plant de standtijd van gereedschappen en stelt een meetplan met steekproeven op. Leveringen komen vaak in afroepen, bijvoorbeeld 50 stuks per maand.

Wat er verandert van 1 naar 50 stuks

Eigen opspanmiddelen

Voor één onderdeel volstaan een bankschroef en een houdlip. Voor 50 bouwt de verspaner meestal een opspanmiddel: een gefreesde plaat met positioneerpennen en klemmen, of een pallet die meerdere onderdelen draagt. Het opspanmiddel kost één keer geld en scheelt minuten per cyclus. Het positioneert ook elk onderdeel op dezelfde manier, wat de herhaalbaarheid helpt bij kenmerken die in verschillende oriëntaties worden gefreesd.

Programma inlopen

Een prototypeprogramma draait één keer, terwijl de operator elke beweging volgt. Een serieprogramma wordt ingelopen: voedingen en toerentallen geoptimaliseerd, luchtsneden verwijderd, gereedschapsbanen gecontroleerd op de eerste onderdelen en daarna vastgezet. Bij 5-assig werk vangt deze stap botsingen, krappe vrijlopen en trillingen op die bij één zorgvuldige run acceptabel waren, maar niet bij 50 onbemande. Continue gereedschapsbanen vragen hier de meeste aandacht. Voor het verschil tussen de twee modi, zie simultaan 5-assig vs 3+2 voor prototypes.

Standtijd van gereedschap

Eén prototype slijt een gereedschap nauwelijks. Vijftig onderdelen in titanium of rvs kunnen meerdere vervangingen van dezelfde vingerfrees vragen. De verspaner plant gereedschapswissels zo dat de maten van het eerste tot het laatste onderdeel binnen tolerantie blijven, met correctiecontroles op vaste intervallen. Bij harde materialen wordt de gereedschapsprijs een zichtbare post.

Meting tijdens het proces en eindcontrole

Een prototype krijgt misschien een volledig CMM-rapport. Een serie krijgt een steekproefplan: volledige meting van het eerste artikel, daarna de kritische maten op elk onderdeel of op een steekproef met vaste intervallen. Spreek dit plan af bij de offerte, want het verandert de prijs.

De curve van de stukprijs

Programmeren, opspanmiddelen en eerste-artikelinspectie worden één keer betaald. Verdeeld over meer onderdelen daalt hun aandeel snel. Boven een bepaald aantal vlakt de curve af, omdat machinetijd en materiaal domineren en niet kleiner worden met het aantal.

Aantal per order	Aandeel eenmalige kosten	Relatieve stukprijs (indicatief)
1	Het grootste deel van de prijs	100
5	Groot	35 tot 45
20	Gemiddeld	15 tot 25
50	Klein	10 tot 15
200	Zeer klein	7 tot 10

Deze getallen tonen de vorm van de curve, geen prijslijst. Een onderdeel met een lange cyclustijd vlakt eerder af, omdat machinetijd al bij kleine aantallen domineert. Een onderdeel met complexe simultane programmering en een korte cyclustijd blijft langer dalen. Voor de posten achter elke offerte, zie wat een 5-assig prototype kost.

Eerste-artikelinspectie en wanneer PPAP in beeld komt

Een eerste-artikelinspectie (FAI) meet elke maat en elke opmerking op de tekening aan het eerste onderdeel dat met het serieproces is gemaakt. De resultaten worden vastgelegd tegen een genummerde (ballooned) tekening. Zo is aangetoond dat programma, opspanmiddel en gereedschap een conform onderdeel maken voordat de rest van de serie draait. Inkopers in de luchtvaart vragen vaak om het AS9102-formaat. Anderen accepteren een genummerde tekening plus een maatrapport.

Voor een pilot- of overbruggingsserie die in een automotiveprogramma gaat, kan de inkoper om een Production Part Approval Process-indiening vragen. PPAP Level 3 is de gebruikelijke standaard: een volledige indiening met onder meer maatresultaten, materiaal- en prestatietestresultaten, processtroom, control plan en een part submission warrant. Niet elke verspaner voor kleine series is ingericht op een volledig PPAP-pakket. Heeft u het nodig, vermeld dat dan in de offerteaanvraag, noem het level en som de elementen op die u werkelijk vereist. Level 3 vragen bij een pilot van 20 stuks die volgende maand verandert, kost geld en levertijd die mogelijk niets opleveren.

Materiaalcertificaten en traceerbaarheid

Voor prototypes is een materiaalcertificaat vaak optioneel. Voor een pilot- of overbruggingsserie meestal niet. Vraag om:

• materiaalcertificaten (bijvoorbeeld EN 10204 type 3.1) voor elke charge of partij materiaal
• traceerbaarheid van het certificaat naar de onderdelen, via het chargenummer op de routekaart of in de onderdeelmarkering
• conformiteitsverklaringen van externe bewerkers voor warmtebehandeling, anodiseren of passiveren
• partij- of serienummer op het onderdeel, als uw assemblage- of kwaliteitssysteem dat vraagt

Vermeld deze eisen in de offerteaanvraag. Voegt u ze toe nadat het materiaal is gekocht, dan moet mogelijk nieuw materiaal worden ingekocht.

Wanneer overstappen op productiegereedschap, gieten of smeden

5-assig frezen in kleine series is het juiste proces zolang het ontwerp nog verandert en de aantallen bescheiden zijn. Het is niet meer het juiste proces wanneer:

• het jaarvolume een niveau bereikt waarop de cyclustijd domineert, zodat een eigen 3-assig of draaiproces of een opspanning voor meerdere onderdelen op een horizontale machine de stukprijs verlaagt
• het onderdeel een bijna-eindvorm heeft die gieten of smeden kan maken, zodat alleen de kritische kenmerken nog gefreesd hoeven te worden
• de materiaalafname zeer hoog is, zoals een dunwandige behuizing uit een groot blok, zodat een giet- of smeedstuk materiaal en tijd bespaart
• het ontwerp minstens één overbruggingsserie stabiel is gebleven, zodat een investering in gereedschap niet verloren gaat bij de volgende revisie

Een gangbaar pad: prototypes en pilot uit blokmateriaal frezen, een overbruggingsserie uit blokmateriaal draaien terwijl het giet- of smeedgereedschap wordt gemaakt, en daarna alleen de kritische kenmerken op de gietstukken frezen.

Zo schrijft u de offerteaanvraag voor een serie met revisies

Offerteaanvragen voor series gaan mis wanneer de verspaner moet gokken. Neem op:

1. Aantal per revisie. Bijvoorbeeld: Rev A, 5 stuks. Rev B, 20 stuks, verwacht over 6 weken. Rev C, 150 stuks als Rev B slaagt.
2. Herhaalorders. Of u afroepen verwacht en met welk interval, zodat de verspaner kan beoordelen of een eigen opspanmiddel zich terugverdient.
3. Staffelprijzen. Vraag prijzen bij twee of drie aantallen, bijvoorbeeld 20, 50 en 200.
4. Inspectieniveau. FAI-formaat, steekproefplan en of PPAP nodig is, en op welk level.
5. Materiaalcertificaten en traceerbaarheid. Zoals hierboven opgesomd.
6. Eigendom van programma en opspanmiddel. Of opspanmiddelen apart worden berekend en wie ze bewaart. Houd het programma waar mogelijk bij dezelfde verspaner over de revisies heen. De verspaner die Rev A schreef, past het voor Rev B veel goedkoper aan dan een nieuwe verspaner het vanaf nul schrijft. Hij weet bovendien al waar het onderdeel gevoelig is.
7. Bestanden. Een STEP-model plus een PDF-tekening met toleranties, referenties en de revisieletter. De materiaaltabel toont typische toleranties per materiaal.

Checklist voor een pilot- of overbruggingsserie

• Ontwerp bevroren voor deze revisie, met de revisieletter op model en tekening
• Kritische maten gemarkeerd, met een algemene tolerantie voor de rest
• Aantal per revisie, verwachte herhaalorders en staffelaantallen vermeld
• FAI-formaat en steekproefplan afgesproken
• PPAP-level vermeld indien nodig, of vermeld dat het niet nodig is
• Materiaalkwaliteit, type certificaat en traceerbaarheidseisen vermeld
• Afwerking en externe bewerkingen opgesomd, met certificaateisen
• Leverschema: één zending of afroepen
• Verpakkingseisen voor afgewerkte oppervlakken

Stuur de tekening

Of u deze week drie stuks nodig heeft of volgend kwartaal een overbruggingsserie van 200 stuks, stuur de tekening met het aantal per revisie en wij koppelen u aan maximaal drie 5-assige verspaners die kleine series offreren. De verspaners offreren rechtstreeks aan u, de dienst is gratis voor inkopers en een NDA is op verzoek beschikbaar. U krijgt binnen 24 werkuren antwoord.

Veelgestelde vragen

Verder lezen

• Simultaan 5-assig of 3+2 voor uw prototype: zo ziet u het verschil
• 5-assig prototype frezen: wanneer het wint van 3-assig en 3D-printen