تعد النماذج الأولية فكرة رائعة لاختبار تصميمك قبل إنشاء نموذج جاهز للإنتاج. تعد كل من الطابعات ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي خيارين قابلين للتطبيق ، ولكن لكل منهما مزايا وقيود واضحة بناءً على معايير المشروع المختلفة. إذن ما هو الخيار الأفضل؟ إذا كنت في هذا اللغز ، فهذه المقالة هي ما تحتاجه. سوف نتعمق في كلتا التقنيتين ونناقش العديد من العوامل الرئيسية لمساعدتك في تحديد الأفضل بناءً على احتياجات مشروعك.
في هذا المنشور سوف نغطي:
الطباعة ثلاثية الأبعاد مقابل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: ما هو الفرق؟
قبل أن ننتقل إلى التفاصيل ، من الأفضل الحصول على فهم جيد للأساسيات. يتمثل الاختلاف الأساسي بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي في كيفية تحقيق المنتج النهائي.
الطباعة ثلاثية الأبعاد هي عملية تصنيع مضافة. هذا يعني أن المنتج النهائي يتم إنشاؤه بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد تضع طبقات متتالية من المواد على لوحة العمل حتى يتحقق الشكل النهائي للمنتج.
من ناحية أخرى ، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو عملية تصنيع مطروحة. تبدأ بكتلة من المواد تسمى فارغة وتبقى الآلة بعيدًا أو تزيل المواد لتترك مع المنتج النهائي.
كيف تختار الأفضل لاحتياجات مشروعك؟
لكل من تقنيتي التصنيع مزايا مميزة في سيناريوهات محددة. دعونا نلقي نظرة على كل واحد على حدة.
1. المادة
عند العمل مع المعادن ، نك آلات لديها ميزة واضحة. تركز الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل عام على البلاستيك. هناك تقنيات طباعة ثلاثية الأبعاد يمكنها طباعة المعدن ، ولكن من منظور النماذج الأولية ، يمكن أن تكون باهظة الثمن لأن تلك الآلات الصناعية يمكن أن تكلف أكثر من 3 دولار.
الجانب السلبي الآخر لمعدن الطباعة ثلاثية الأبعاد هو أن منتجك النهائي ليس سليمًا من الناحية الهيكلية مثل نفس الجزء المصنوع عن طريق طحن فراغ صلب. يمكنك تحسين قوة الجزء المعدني المطبوع ثلاثي الأبعاد عن طريق المعالجة الحرارية ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع التكلفة الإجمالية. فيما يتعلق بالسبائك الفائقة و TPU ، يجب عليك استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.
2. حجم الإنتاج والتكلفة
إذا كنت تبحث عن نماذج أولية سريعة لمرة واحدة أو أحجام إنتاج منخفضة (أرقام مزدوجة منخفضة) ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد أرخص. لأحجام إنتاج أعلى (أرقام مزدوجة عالية إلى بضع مئات) ، فإن الطحن باستخدام الحاسب الآلي هو السبيل للذهاب.
عادة ما تكون التكاليف الأولية للتصنيع الإضافي أقل من التصنيع الطرحي للنماذج الأولية لمرة واحدة. ومع ذلك ، يمكن تصنيع جميع الأجزاء التي لا تتطلب هندسة معقدة بشكل أكثر فعالية من حيث التكلفة باستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
إذا كنت تبحث عن أحجام إنتاج تزيد عن 500 وحدة ، فإن تقنيات التشكيل التقليدية مثل القولبة بالحقن تكون أكثر اقتصادا من تقنيات التصنيع المضافة والطرح.
3. تعقيد التصميم
تتمتع كلتا التقنيتين بنصيبهما من القيود ، ولكن في هذا السياق ، تتمتع الطباعة ثلاثية الأبعاد بميزة واضحة. لا يمكن لآلات CNC أن تتعامل مع الأشكال الهندسية المعقدة بسبب عوامل مثل الوصول إلى الأداة والتخليص ، وحاملي الأدوات ، ونقاط التركيب. لا يمكنك أيضًا تصنيع زوايا مربعة بسبب هندسة الأداة. تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد قدرًا أكبر من المرونة عندما يتعلق الأمر بالهندسة المعقدة.
هناك جانب آخر يجب مراعاته وهو حجم الجزء الذي تقوم بنمذجه. آلات CNC مناسبة بشكل أفضل للتعامل مع الأجزاء الأكبر. لا يعني ذلك أنه لا توجد طابعات ثلاثية الأبعاد ليست كبيرة بما يكفي ، ولكن من منظور النماذج الأولية ، فإن التكاليف المرتبطة بالطابعة ثلاثية الأبعاد الضخمة تجعلها غير مجدية لهذه المهمة.
4. دقة الأبعاد
بالنسبة للأجزاء التي تتطلب تفاوتات شديدة ، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يعد اختيارًا واضحًا. يمكن أن يحقق الطحن CNC مستويات تحمل بين ± 0.025 - 0.125 مم. في الوقت نفسه ، تتمتع الطابعات ثلاثية الأبعاد عمومًا بتفاوت يبلغ حوالي 3 مم. باستثناء طابعات تلبيد المعادن بالليزر المباشر (DMLS) التي يمكنها تحقيق تفاوت منخفض يصل إلى ± 0.3 مم ، فإن هذه التقنية مكلفة للغاية بالنسبة للنماذج الأولية.
5. الانتهاء من السطح
يعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي خيارًا واضحًا إذا كان تشطيب السطح المتفوق معيارًا مهمًا. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد أن تنتج توافقًا وتشطيبًا جيدًا ، لكن CNC Machining هو السبيل للذهاب إذا كنت تحتاج إلى تشطيب فائق للسطح للتزاوج مع أجزاء أخرى عالية الدقة.
دليل مبسط لمساعدتك على الاختيار
فيما يلي دليل سريع لمساعدتك على الاختيار بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي:
- إذا كنت تبحث عن نماذج أولية سريعة ، والتي تتضمن هندسة معقدة لنموذج أولي لمرة واحدة أو عملية إنتاج صغيرة للغاية ، فستكون الطباعة ثلاثية الأبعاد خيارًا مثاليًا.
- إذا كنت تبحث عن عملية إنتاج أعلى من بضع مئات من الأجزاء بهندسات بسيطة نسبيًا ، فانتقل إلى التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
- إذا نظرنا إلى العمل مع المعادن ، فمن منظور التكلفة ، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي له ميزة. هذا ينطبق حتى على الكميات المنخفضة. ومع ذلك ، لا تزال قيود الهندسة سارية هنا.
- إذا كانت التكرار ، والتسامح الشديد ، والتشطيب المثالي للسطح من الأولويات العالية ، فانتقل إلى التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
الكلمة الأخيرة
لا تزال الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية جديدة نسبيًا ، وقد بدأت للتو معركتها للسيطرة على السوق. نعم ، هناك آلات طباعة ثلاثية الأبعاد باهظة الثمن وحديثة أدت إلى تضييق الفجوة إلى ما يمكن لآلات CNC أن تفعله ، ولكن من منظور النماذج الأولية ، لا يمكن النظر فيها هنا. لا يوجد حل واحد يناسب الجميع. يعتمد اختيار أحدهما على الآخر كليًا على مواصفات تصميم مشروع النموذج الأولي الخاص بك.
نبذة عن الكاتب:
بيتر جاكوبس
بيتر جاكوبس هو المدير الأول للتسويق في ماجستير CNC. يشارك بنشاط في عمليات التصنيع ويساهم بانتظام بأفكاره في العديد من المدونات حول التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والأدوات السريعة ، والقولبة بالحقن ، وصب المعادن ، والتصنيع بشكل عام.
أنا Joost Nusselder ، مؤسس Tools Doctor ، ومسوق المحتوى ، وأبي. أحب تجربة معدات جديدة ، ومع فريقي ، أقوم بإنشاء مقالات مدونة متعمقة منذ عام 2016 لمساعدة القراء المخلصين بالأدوات ونصائح الصياغة.
