Създаването на прототипи е чудесна идея да тествате своя дизайн, преди да създадете модел, готов за производство. 3D принтерите и обработката с ЦПУ са жизнеспособни опции, но всяка от тях има различни предимства и ограничения въз основа на различни параметри на проекта. И така, кой е по-добрият вариант? Ако сте в тази главоблъсканица, тогава тази статия е точно това, от което се нуждаете. Ще се потопим дълбоко в двете технологии и ще обсъдим много ключови фактори, за да ви помогнем да решите кое е най-доброто въз основа на нуждите на вашия проект.
В тази публикация ще разгледаме:
3D печат срещу CNC обработка: Каква е разликата?
Преди да преминем към спецификата, най-добре е да се запознаете добре с основите. Основната разлика между 3D печат и CNC обработка е как се постига крайният продукт.
3D печатът е адитивен производствен процес. Това означава, че крайният продукт се създава от 3D принтер, който нанася последователни слоеве материал върху работната плоча, докато се постигне крайната форма на продукта.
CNC обработката, от друга страна, е субтрактивен производствен процес. Започвате с блок от материал, наречен заготовка и машинно премахвате или премахвате материала, за да остане с крайния продукт.
Как да изберете най-доброто за нуждите на вашия проект?
Всяка от двете производствени техники има различни предимства в конкретни сценарии. Нека разгледаме всеки поотделно.
1. Материалът
При работа с метали, CNC машини имат явно предимство. Като цяло 3D печатът е по-фокусиран върху пластмасите. Има технологии за 3D печат, които могат да отпечатват метал, но от гледна точка на прототипирането те могат да бъдат много скъпи, тъй като тези индустриални машини могат да струват над 100,000 XNUMX долара.
Друг недостатък на 3D печатния метал е, че вашият краен продукт не е толкова структурно здрав, колкото същата част, направена чрез фрезоване на здрава заготовка. Можете да подобрите здравината на 3D отпечатана метална част чрез термична обработка, което може да доведе до скок на общата цена. Що се отнася до суперсплавите и TPU, трябва да използвате 3D печат.
2. Производствени обеми и себестойност
Ако търсите бързи еднократни прототипи или малки производствени обеми (ниски двуцифрени числа), тогава 3D печатът е по-евтин. За по-големи производствени обеми (високи двуцифрени цифри до няколкостотин), CNC фрезоването е правилният начин.
Първоначалните разходи за адитивно производство обикновено са по-ниски от субтрактивното производство за еднократни прототипи. Като се има предвид това, всички части, които не изискват сложни геометрии, могат да бъдат произведени по-рентабилно с помощта на CNC обработка.
Ако разглеждате производствени обеми над 500 единици, традиционните технологии за формоване като леене под налягане са много по-икономични от адитивните и субтрактивните производствени техники.
3. Сложност на дизайна
И двете технологии имат своите ограничения, но в този контекст 3D принтирането има очевидно предимство. CNC обработката не може да се справи със сложни геометрии поради фактори като достъп до инструменти и хлабини, държачи за инструменти и точки на монтаж. Също така не можете да обработвате квадратни ъгли поради геометрията на инструмента. 3D печатът позволява много повече гъвкавост, когато става въпрос за сложна геометрия.
Друг аспект, който трябва да имате предвид, е размерът на частта, която създавате прототип. CNC машините са по-подходящи за обработка на по-големи части. Не че няма 3D принтери, които да не са достатъчно големи, но от гледна точка на прототипирането, свързаните с масивния 3D принтер разходи ги правят неосъществими за работата.
4. Точност на размерите
За части, които изискват тесни допуски, обработката с ЦПУ е ясен избор. CNC фрезоването може да постигне нива на толеранс между ± 0.025 – 0.125 mm. В същото време 3D принтерите обикновено имат около ± 0.3 mm толеранс. С изключение на принтерите за директно метално лазерно синтероване (DMLS), които могат да постигнат толеранс до ± 0.1 mm, тази технология е твърде скъпа за прототипиране.
5. Повърхностно покритие
CNC обработката е ясен избор, ако превъзходното покритие на повърхността е важен критерий. 3D принтерите могат да осигурят доста добро прилягане и завършеност, но обработката с ЦПУ е правилният начин, ако се нуждаете от превъзходно покритие на повърхността, за да се съчетаете с други части с по-висока точност.
Опростено ръководство, което да ви помогне да изберете
Ето кратко ръководство, което ще ви помогне да решите между 3D печат и CNC обработка:
- Ако търсите бързо прототипиране, което включва сложна геометрия за еднократен прототип или изключително малък производствен тираж, тогава 3D печатът ще бъде идеалният избор.
- Ако търсите по-висока производствена серия от няколкостотин части със сравнително проста геометрия, изберете CNC обработка.
- Ако разгледаме работата с метали, тогава от гледна точка на разходите CNC обработката има предимство. Това важи дори за малки количества. Тук обаче все още се прилагат геометрични ограничения.
- Ако повторяемостта, строгият толеранс и перфектното покритие на повърхността са високо приоритетни, изберете CNC обработка.
Последното слово
3D принтирането все още е сравнително нова технология и битката за пазарно господство едва сега започва. Да, има скъпи и най-съвременни машини за 3D печат, които стесниха разликата до това, на което е способна обработката с ЦПУ, но от гледна точка на прототипирането, те не могат да бъдат разглеждани тук. Няма универсално решение. Изборът на едно пред друго зависи изцяло от спецификациите на дизайна на вашия проект за прототипиране.
За автора:
Питър Джейкъбс
Питър Джейкъбс е старши директор маркетинг в Майстори с ЦПУ. Той участва активно в производствените процеси и редовно допринася със своите прозрения в различни блогове за обработка с ЦПУ, 3D принтиране, бърза обработка на инструменти, леене под налягане, леене на метал и производството като цяло.
Аз съм Йост Нуселдер, основател на Tools Doctor, търговец на съдържание и баща. Обичам да изпробвам ново оборудване и заедно с моя екип създавам задълбочени статии в блога от 2016 г., за да помогна на лоялните читатели с инструменти и съвети за изработка.
