Izrada prototipa je odlična ideja za testiranje vašeg dizajna prije kreiranja modela spremnog za proizvodnju. 3D štampači i CNC obrada su održive opcije, ali svaka ima različite prednosti i ograničenja na osnovu različitih parametara projekta. Dakle, koja je bolja opcija? Ako ste u ovoj zagonetki, onda je ovaj članak upravo ono što vam treba. Duboko ćemo zaroniti u obje tehnologije i razgovarati o mnogim ključnim faktorima koji će vam pomoći da odlučite šta je najbolje na osnovu potreba vašeg projekta.
U ovom ćemo članku obraditi:
3D štampa naspram CNC obrade: u čemu je razlika?
Prije nego što pređemo na pojedinosti, najbolje je da se dobro upoznate s osnovama. Primarna razlika između 3D štampe i CNC obrade je način na koji se postiže konačni proizvod.
3D štampa je aditivni proizvodni proces. To znači da je krajnji proizvod kreiran pomoću 3D štampača koji postavlja uzastopne slojeve materijala na radnu ploču dok se ne postigne konačni oblik proizvoda.
CNC obrada, s druge strane, je proces proizvodnje koji se oduzima. Počinjete s blokom materijala koji se zove blank i mašinom uklanjate ili uklanjate materijal koji će ostati krajnjem proizvodu.
Kako odabrati ono što je najbolje za potrebe vašeg projekta?
Svaka od dvije proizvodne tehnike ima jasne prednosti u određenim scenarijima. Pogledajmo svaki pojedinačno.
1. Materijal
Prilikom rada sa metalima, CNC mašine imaju jasnu prednost. Sveukupno 3D štampanje je više fokusirano na plastiku. Postoje tehnologije 3D štampanja koje mogu da štampaju metal, ali iz perspektive izrade prototipa, one mogu biti veoma skupe jer te industrijske mašine mogu koštati više od 100,000 dolara.
Još jedna mana 3D štampanja metala je da vaš krajnji proizvod nije strukturalno čvrst kao isti deo napravljen brušenjem čvrstog blanka. Možete poboljšati čvrstoću 3D štampanog metalnog dijela termičkom obradom, što može uzrokovati vrtoglavi rast ukupnih troškova. Što se tiče superlegura i TPU-a, morate se odlučiti za 3D štampanje.
2. Obim proizvodnje i troškovi
Ako tražite brze jednokratne prototipove ili male količine proizvodnje (niske dvocifrene brojke), onda je 3D štampa jeftinija. Za veće količine proizvodnje (visoke dvocifrene do nekoliko stotina), CNC glodanje je pravi način.
Unapredni troškovi aditivne proizvodnje obično su niži od subtraktivne proizvodnje za jednokratne prototipove. S obzirom na to, svi dijelovi koji ne zahtijevaju složenu geometriju mogu se proizvesti isplativije korištenjem CNC obrade.
Ako gledate obim proizvodnje od preko 500 jedinica, tradicionalne tehnologije oblikovanja kao što je brizganje mnogo su ekonomičnije od aditivnih i subtraktivnih tehnika proizvodnje.
3. Složenost dizajna
Obje tehnologije imaju svoja ograničenja, ali u ovom kontekstu, 3D štampa ima jasnu prednost. CNC obrada ne može da obradi složene geometrije zbog faktora kao što su pristup alatu i razmaci, držači alata i tačke montaže. Također ne možete obraditi kvadratne uglove zbog geometrije alata. 3D štampa omogućava mnogo više fleksibilnosti kada je u pitanju složena geometrija.
Drugi aspekt koji treba uzeti u obzir je veličina dijela koji pravite prototip. CNC mašine su pogodnije za rukovanje većim delovima. Nije da ne postoje 3D štampači koji nisu dovoljno veliki, ali iz perspektive izrade prototipa, povezani troškovi sa masivnim 3D štampačem ih čine neizvodljivim za posao.
4. Dimenzionalna tačnost
Za dijelove koji zahtijevaju uske tolerancije, CNC obrada je jasan izbor. CNC glodanje može postići nivo tolerancije između ± 0.025 – 0.125 mm. Istovremeno, 3D štampači uglavnom imaju toleranciju od oko ± 0.3 mm. Osim štampača za direktno metalno lasersko sinteriranje (DMLS) koji mogu postići toleranciju od ± 0.1 mm, ova tehnologija je preskupa za izradu prototipa.
5. Obrada površine
CNC obrada je jasan izbor ako je superiorna obrada površine značajan kriterij. 3D štampači mogu proizvesti prilično dobro pristajanje i završnu obradu, ali CNC obrada je način na koji treba ići ako vam je potrebna vrhunska površinska obrada za spajanje s drugim dijelovima veće preciznosti.
Pojednostavljeni vodič koji će vam pomoći da odaberete
Evo kratkog vodiča koji će vam pomoći da odlučite između 3D štampanja i CNC obrade:
- Ako tražite brzu izradu prototipa, koja uključuje složenu geometriju za jednokratni prototip ili izuzetno malu proizvodnju, onda će 3D štampa biti idealan izbor.
- Ako tražite veću proizvodnju od nekoliko stotina dijelova s relativno jednostavnim geometrijama, idite na CNC obradu.
- Ako pogledamo rad s metalima, onda iz perspektive troškova, CNC obrada ima prednost. Ovo važi čak i za male količine. Međutim, ovdje još uvijek vrijede ograničenja geometrije.
- Ako su ponovljivost, čvrsta tolerancija i savršena završna obrada visoko prioritet, idite s CNC obradom.
Završna riječ
3D štampa je još uvijek relativno nova tehnologija, a njena borba za dominaciju na tržištu tek je počela. Da, postoje skupe i najsavremenije mašine za 3D štampanje koje su smanjile jaz do onoga za šta je CNC obrada sposobna, ali iz perspektive izrade prototipa, one se ovde ne mogu razmatrati. Ne postoji rješenje za sve. Odabir jednog od drugog u potpunosti ovisi o specifikacijama dizajna vašeg projekta izrade prototipa.
O autoru:
Peter Jacobs
Peter Jacobs je viši direktor marketinga u CNC Masters. Aktivno je uključen u proizvodne procese i redovno doprinosi svojim uvidima raznim blogovima o CNC mašinskoj obradi, 3D štampanju, brzom alatu, brizganju, livenju metala i proizvodnji uopšte.
Ja sam Joost Nusselder, osnivač Tools Doctor, marketer sadržaja i otac. Volim isprobavati novu opremu, a zajedno sa svojim timom od 2016. stvaram detaljne članke na blogu kako bih pomogao vjernim čitateljima alatima i savjetima za izradu.
