نمونه سازی یک ایده عالی برای آزمایش طرح خود قبل از ایجاد یک مدل آماده برای تولید است. چاپگرهای سه بعدی و ماشینکاری CNC هر دو گزینه های قابل اجرا هستند، اما هر کدام دارای مزایا و محدودیت های متمایز بر اساس پارامترهای مختلف پروژه هستند. پس کدام گزینه بهتر است؟ اگر شما در این معمای هستید، پس این مقاله همان چیزی است که شما نیاز دارید. ما عمیقاً در هر دو فناوری غوطه ور خواهیم شد و بسیاری از عوامل کلیدی را مورد بحث قرار خواهیم داد تا به شما کمک کنیم بر اساس نیازهای پروژه خود بهترین گزینه را انتخاب کنید.
در این پست به موارد زیر می پردازیم:
چاپ سه بعدی در مقابل ماشینکاری CNC: تفاوت چیست؟
قبل از اینکه به جزئیات بپردازیم، بهتر است به اصول اولیه دست پیدا کنیم. تفاوت اصلی بین پرینت سه بعدی و ماشینکاری CNC نحوه دستیابی به محصول نهایی است.
پرینت سه بعدی یک فرآیند تولید افزودنی است. این بدان معنی است که محصول نهایی توسط یک چاپگر سه بعدی ایجاد می شود که لایه های متوالی از مواد را روی صفحه کار قرار می دهد تا شکل نهایی محصول به دست آید.
از سوی دیگر، ماشینکاری CNC یک فرآیند تولید کمتر است. شما با یک بلوک از مواد به نام خالی شروع می کنید و با ماشین دور می کنید یا مواد را حذف می کنید تا محصول نهایی باقی بماند.
چگونه بهترین را برای نیازهای پروژه خود انتخاب کنید؟
هر یک از دو تکنیک تولید در سناریوهای خاص دارای مزایای متمایز است. بیایید هر کدام را جداگانه بررسی کنیم.
1. مواد
هنگام کار با فلزات، دستگاه های CNC یک مزیت واضح دارند. به طور کلی چاپ سه بعدی بیشتر بر روی پلاستیک متمرکز است. فناوری های پرینت سه بعدی وجود دارد که می تواند فلز را چاپ کند، اما از منظر نمونه سازی، آنها می توانند بسیار گران باشند زیرا این ماشین های صنعتی می توانند بیش از 3 دلار قیمت داشته باشند.
یکی دیگر از نقاط ضعف پرینت سه بعدی فلز این است که محصول نهایی شما به اندازه همان قطعه ای که از آسیاب کردن یک قطعه جامد ساخته شده از نظر ساختاری سالم نیست. شما می توانید با عملیات حرارتی استحکام یک قطعه فلزی پرینت سه بعدی را بهبود ببخشید، که می تواند باعث افزایش سرسام آور هزینه کلی شود. در مورد سوپرآلیاژها و TPU، باید با پرینت سه بعدی بروید.
2. حجم تولید و هزینه
اگر به دنبال نمونه های اولیه یکباره سریع یا حجم تولید کم (دو رقمی کم) هستید، چاپ سه بعدی ارزان تر است. برای حجم تولید بالاتر (ارقام دو رقمی بالا تا چند صد)، آسیاب CNC راه حلی است.
هزینه های اولیه تولید افزودنی معمولاً کمتر از تولید کاهشی برای نمونه های اولیه است. همانطور که گفته شد، تمام قطعاتی که نیازی به هندسه پیچیده ندارند را می توان با استفاده از ماشینکاری CNC با هزینه مقرون به صرفه تر ساخت.
اگر به حجم تولید بیش از 500 دستگاه نگاه می کنید، فناوری های شکل دهی سنتی مانند قالب گیری تزریقی بسیار مقرون به صرفه تر از تکنیک های تولید افزایشی و کاهشی هستند.
3. پیچیدگی طراحی
هر دو فناوری محدودیت های خود را دارند، اما در این زمینه، چاپ سه بعدی یک مزیت آشکار دارد. ماشینکاری CNC به دلیل عواملی مانند دسترسی به ابزار و فاصله، نگهدارنده ابزار و نقاط نصب نمی تواند هندسه های پیچیده را مدیریت کند. همچنین به دلیل هندسه ابزار نمی توانید گوشه های مربعی را ماشین کاری کنید. پرینت سه بعدی در مورد هندسه پیچیده انعطاف پذیری بسیار بیشتری را فراهم می کند.
جنبه دیگری که باید در نظر بگیرید اندازه قطعه ای است که در حال ساخت نمونه اولیه هستید. ماشین های CNC برای رسیدگی به قطعات بزرگتر مناسب تر هستند. نه اینکه چاپگرهای سه بعدی وجود نداشته باشند که به اندازه کافی بزرگ نباشند، اما از منظر نمونه سازی، هزینه های مرتبط با یک چاپگر سه بعدی عظیم آنها را برای این کار غیرممکن می کند.
4. دقت ابعادی
برای قطعاتی که نیاز به تلرانس های سخت دارند، ماشینکاری CNC یک انتخاب واضح است. فرز CNC می تواند به سطوح تحمل بین 0.025 ± 0.125 میلی متر برسد. در عین حال، چاپگرهای سه بعدی معمولاً حدود 3 ± میلی متر تحمل دارند. به جز پرینترهایی که با لیزر متخلخل مستقیم (DMLS) می توانند به تحمل 0.3 ± میلی متر دست یابند، این فناوری برای نمونه سازی بسیار گران است.
5. پرداخت سطح
ماشینکاری CNC انتخاب روشنی است اگر سطح برتر یک معیار مهم باشد. چاپگرهای سه بعدی می توانند تناسب و پرداخت بسیار خوبی را ایجاد کنند، اما اگر به یک سطح عالی برای جفت شدن با سایر قطعات با دقت بالاتر نیاز دارید، ماشینکاری CNC راهی است که می توانید انجام دهید.
یک راهنمای ساده برای کمک به انتخاب
در اینجا یک راهنمای سریع برای کمک به تصمیم گیری بین پرینت سه بعدی و ماشینکاری CNC آورده شده است:
- اگر به دنبال نمونه سازی سریع هستید، که شامل هندسه پیچیده برای یک نمونه اولیه یا یک دوره تولید بسیار کوچک است، چاپ سه بعدی یک انتخاب ایده آل خواهد بود.
- اگر به دنبال تولید بالاتری از چند صد قطعه با هندسه نسبتا ساده هستید، با ماشینکاری CNC بروید.
- اگر به کار با فلزات نگاه کنیم، از منظر هزینه، ماشینکاری CNC مزیت دارد. این حتی برای مقادیر کم نیز صادق است. با این حال، محدودیت های هندسی همچنان در اینجا اعمال می شود.
- اگر تکرارپذیری، تلورانس محکم و پرداخت سطحی عالی در اولویت قرار دارند، با ماشینکاری CNC بروید.
کلمه نهایی
چاپ سه بعدی هنوز یک فناوری نسبتا جدید است و نبرد آن برای تسلط بر بازار تازه آغاز شده است. بله، ماشین‌های پرینت سه بعدی گران‌قیمت و پیشرفته‌ای وجود دارند که فاصله را با آنچه ماشینکاری CNC قادر به انجام آن است کم کرده‌اند، اما از منظر نمونه‌سازی، نمی‌توان آنها را در اینجا در نظر گرفت. هیچ راه حلی برای همه وجود ندارد. انتخاب یکی از دیگری کاملاً به مشخصات طراحی پروژه نمونه سازی شما بستگی دارد.
درباره نویسنده:
پیتر جیکوبز
پیتر جیکوبز مدیر ارشد بازاریابی در کارشناسی ارشد CNC. او به طور فعال در فرآیندهای تولید شرکت دارد و به طور منظم بینش های خود را در وبلاگ های مختلف در مورد ماشینکاری CNC، چاپ سه بعدی، ابزارسازی سریع، قالب گیری تزریقی، ریخته گری فلز، و به طور کلی ساخت، ارائه می دهد.
من Joost Nusselder، بنیانگذار Tools Doctor، بازاریاب محتوا، و پدر هستم. من عاشق امتحان کردن تجهیزات جدید هستم و به همراه تیمم از سال 2016 مقالات وبلاگ عمیقی ایجاد کرده‌ام تا به خوانندگان وفادار با ابزار و نکات کاردستی کمک کنم.
