Prototüüpimine on suurepärane idee oma disaini testimiseks enne tootmisvalmis mudeli loomist. 3D-printerid ja CNC-mehaaniline töötlemine on mõlemad elujõulised võimalused, kuid mõlemal on erinevad eelised ja piirangud, mis põhinevad erinevatel projektiparameetritel. Nii et kumb on parem variant? Kui olete selles mõistatuses, siis see artikkel on just see, mida vajate. Sukeldume sügavale mõlemasse tehnoloogiasse ja arutame paljusid võtmetegureid, mis aitavad teil otsustada, mis on teie projekti vajaduste põhjal parim.
Selles postituses käsitleme:
3D-printimine vs. CNC-töötlus: mis vahe on?
Enne kui hakkame üksikasjadesse hüppama, on kõige parem põhitõdedega hästi tutvuda. Peamine erinevus 3D-printimise ja CNC-töötluse vahel on lõpptoote saavutamise viis.
3D-printimine on lisatootmisprotsess. See tähendab, et lõpptoode luuakse 3D-printeri abil, mis asetab tööplaadile järjestikused materjalikihid kuni toote lõpliku kuju saavutamiseni.
CNC-mehaaniline töötlemine seevastu on lahutav tootmisprotsess. Alustate materjaliplokiga, mida nimetatakse toorikuks, ja masinaga eemaldate või eemaldate materjali, mis jääb lõpptootesse.
Kuidas valida, mis on teie projekti vajaduste jaoks parim?
Igal kahel tootmismeetodil on konkreetsetes olukordades erinevad eelised. Vaatame igaüht eraldi.
1. Materjal
Metallidega töötamisel CNC masinad on selge eelis. Üldiselt on 3D-printimine rohkem keskendunud plastidele. On olemas 3D-printimise tehnoloogiaid, millega saab printida metalli, kuid prototüüpide loomise seisukohast võivad need olla väga kallid, kuna need tööstuslikud masinad võivad maksta kuni 100,000 XNUMX dollarit.
Teine 3D-printimise metalli negatiivne külg on see, et teie lõpptoode ei ole struktuurselt nii usaldusväärne kui sama detail, mis on valmistatud tahke tooriku välja freesimisel. 3D-prinditud metallosa tugevust saate parandada kuumtöötlemise teel, mis võib põhjustada kogukulude taevasse tõusu. Supersulamite ja TPU puhul peate kasutama 3D-printimist.
2. Tootmismahud ja maksumus
Kui vaatate kiireid ühekordseid prototüüpe või väikeseid tootmismahte (madalad kahekohalised numbrid), siis on 3D-printimine odavam. Suuremate tootmismahtude jaoks (suured kahekohalised numbrid kuni mõnesajani) on CNC-freesimine õige tee.
Lisandite tootmise esialgsed kulud on tavaliselt väiksemad kui ühekordsete prototüüpide lahutav tootmine. Nagu öeldud, saab CNC-töötluse abil kulutõhusamalt toota kõiki osi, mis ei vaja keerulist geomeetriat.
Kui vaatate tootmismahtusid üle 500 ühiku, on traditsioonilised vormimistehnoloogiad, nagu survevalu, palju säästlikumad kui liit- ja lahutamismeetodid.
3. Disaini keerukus
Mõlemal tehnoloogial on omajagu piiranguid, kuid selles kontekstis on 3D-printimisel selge eelis. CNC-mehaaniline töötlemine ei suuda käsitleda keerulisi geomeetriaid selliste tegurite tõttu nagu tööriista juurdepääs ja vahekaugused, tööriistahoidikud ja kinnituspunktid. Samuti ei saa tööriista geomeetria tõttu töödelda ruudunurki. 3D-printimine võimaldab keerulise geomeetria puhul palju rohkem paindlikkust.
Teine aspekt, mida tuleb arvestada, on prototüüpitava osa suurus. CNC-masinad sobivad paremini suuremate osade käsitlemiseks. Mitte, et seal poleks 3D-printereid, mis poleks piisavalt suured, kuid prototüüpide loomise seisukohast muudavad massiivse 3D-printeriga kaasnevad kulud need töö jaoks võimatuks.
4. Mõõtmete täpsus
Osade puhul, mis nõuavad kitsaid tolerantse, on CNC-töötlus selge valik. CNC freesimisega on võimalik saavutada hälve vahemikus ± 0.025–0.125 mm. Samal ajal on 3D-printerite tolerants üldiselt umbes ± 0.3 mm. See tehnoloogia on prototüüpimiseks liiga kallis, välja arvatud otsese metallilaseriga paagutamise (DMLS) printerid, mille tolerants on ± 0.1 mm.
5. Pinnaviimistlus
CNC-mehaaniline töötlemine on selge valik, kui hea pinnaviimistlus on oluline kriteerium. 3D-printerid suudavad saavutada üsna hea sobivuse ja viimistluse, kuid CNC-mehaaniline töötlus on õige tee, kui vajate paremat pinnaviimistlust teiste täpsemate osadega ühendamiseks.
Lihtsustatud juhend, mis aitab teil valida
Siin on kiire juhend, mis aitab teil otsustada 3D-printimise ja CNC-töötluse vahel:
- Kui otsite kiiret prototüüpimist, mis hõlmab keerukat geomeetriat ühekordse prototüübi või äärmiselt väikese tootmismahu jaoks, on 3D-printimine ideaalne valik.
- Kui otsite mõnesajast detailist suuremat tootmist ja suhteliselt lihtsa geomeetriaga, kasutage CNC-töötlust.
- Kui vaatleme metallidega töötamist, siis kulude seisukohast on CNC-töötlusel eelis. See kehtib isegi väikeste koguste puhul. Kuid siin kehtivad endiselt geomeetriapiirangud.
- Kui korratavus, tihe tolerants ja täiuslik pinnaviimistlus on väga olulised, kasutage CNC-töötlust.
Lõplik sõna
3D-printimine on endiselt suhteliselt uus tehnoloogia ja selle võitlus turul valitseva seisundi pärast on alles alanud. Jah, on kalleid ja tipptasemel 3D-printimismasinaid, mis on vähendanud vahet selleni, milleks CNC-töötlus on võimeline, kuid prototüüpimise vaatenurgast ei saa neid siinkohal arvesse võtta. Pole olemas kõigile sobivat lahendust. Ühe valimine teisele sõltub täielikult teie prototüüpimisprojekti disainispetsifikatsioonidest.
Teave Autor:
Peter Jacobs
Peter Jacobs on ettevõtte turundusdirektor CNC meistrid. Ta osaleb aktiivselt tootmisprotsessides ja jagab regulaarselt oma teadmisi erinevatesse ajaveebidesse CNC-töötluse, 3D-printimise, kiirtööriistade, survevalu, metallivalu ja tootmise kohta üldiselt.
Olen Joost Nusselder, Tools Doctori asutaja, sisuturundaja ja isa. Mulle meeldib uusi seadmeid proovida ja olen koos oma meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2016. aastast, et aidata lojaalseid lugejaid tööriistade ja meisterdamisnõuannetega.
