Prototyyppien tekeminen on hyvä idea testata suunnitteluasi ennen tuotantovalmis mallin luomista. 3D-tulostimet ja CNC-koneistus ovat molemmat toteuttamiskelpoisia vaihtoehtoja, mutta kummallakin on omat edut ja rajoitukset, jotka perustuvat erilaisiin projektiparametreihin. Joten kumpi on parempi vaihtoehto? Jos olet tässä ongelmassa, tämä artikkeli on juuri se, mitä tarvitset. Sukellamme syvälle molempiin teknologioihin ja keskustelemme monista keskeisistä tekijöistä auttaaksemme sinua päättämään, mikä on parasta projektisi tarpeiden perusteella.
Tässä viestissä kerromme:
3D-tulostus vs. CNC-koneistus: mitä eroa on?
Ennen kuin hyppäämme yksityiskohtiin, on parasta saada hyvä ote perusasioista. Ensisijainen ero 3D-tulostuksen ja CNC-koneistuksen välillä on se, miten lopputuote saadaan aikaan.
3D-tulostus on additiivinen valmistusprosessi. Tämä tarkoittaa, että lopputuote luodaan 3D-tulostimella, joka laskee peräkkäisiä kerroksia materiaalia työlevylle, kunnes tuotteen lopullinen muoto on saavutettu.
CNC-koneistus sen sijaan on vähentävä valmistusprosessi. Aloitat materiaalilohkolla, jota kutsutaan aihioksi ja koneistat pois tai poistat materiaalin, joka jätetään lopputuotteeseen.
Kuinka valita mikä sopii parhaiten projektisi tarpeisiin?
Kummallakin kahdesta valmistustekniikasta on erityisiä etuja tietyissä skenaarioissa. Katsotaanpa jokaista erikseen.
1. Materiaali
Kun työskentelet metallien kanssa, CNC-koneet on selkeä etu. Kaiken kaikkiaan 3D-tulostus keskittyy enemmän muoviin. On olemassa 3D-tulostustekniikoita, joilla voidaan tulostaa metallia, mutta prototyyppien näkökulmasta ne voivat olla erittäin kalliita, koska teollisuuskoneet voivat maksaa jopa 100,000 XNUMX dollaria.
Toinen metallin 3D-tulostuksen haittapuoli on, että lopputuotteesi ei ole rakenteellisesti niin ehjä kuin sama osa, joka on valmistettu jyrsimällä kiinteästä aihiosta. Voit parantaa 3D-tulostetun metalliosan lujuutta lämpökäsittelyllä, jolloin kokonaiskustannukset voivat nousta pilviin. Superseosten ja TPU:n suhteen sinun on valittava 3D-tulostus.
2. Tuotantomäärät ja kustannukset
Jos etsit nopeita kertaluonteisia prototyyppejä tai pieniä tuotantomääriä (pienet kaksinumeroiset luvut), 3D-tulostus on halvempaa. Suurempiin tuotantomääriin (suuret kaksinumeroiset luvut muutamaan sataan) CNC-jyrsintä on oikea tapa.
Additiivisen valmistuksen alkukustannukset ovat yleensä pienemmät kuin kertaluonteisten prototyyppien vähentävä valmistus. Tästä huolimatta kaikki osat, jotka eivät vaadi monimutkaisia geometrioita, voidaan valmistaa kustannustehokkaammin CNC-koneistuksen avulla.
Jos tarkastellaan yli 500 yksikön tuotantomääriä, perinteiset muovaustekniikat, kuten ruiskuvalu, ovat paljon taloudellisempia kuin additio- ja vähennysmenetelmät.
3. Suunnittelun monimutkaisuus
Molemmilla teknologioilla on omat rajoituksensa, mutta tässä yhteydessä 3D-tulostuksella on selkeä etu. CNC-työstö ei pysty käsittelemään monimutkaisia geometrioita johtuen sellaisista tekijöistä kuin työkalun pääsy ja välykset, työkalun pidikkeet ja kiinnityspisteet. Et myöskään voi työstää neliömäisiä kulmia työkalun geometrian vuoksi. 3D-tulostus mahdollistaa paljon enemmän joustavuutta monimutkaisissa geometrioissa.
Toinen huomioon otettava seikka on prototyyppien osan koko. CNC-koneet sopivat paremmin suurempien osien käsittelyyn. Ei sillä, etteikö siellä olisi 3D-tulostimia, jotka eivät olisi tarpeeksi suuria, mutta prototyyppien näkökulmasta katsottuna massiiviseen 3D-tulostimeen liittyvät kustannukset tekevät niistä mahdottomia toteuttaa tätä työtä.
4. Mittatarkkuus
Tiukkoja toleransseja vaativille osille CNC-koneistus on selkeä valinta. CNC-jyrsinnällä voidaan saavuttaa toleranssitasot välillä ± 0.025 – 0.125 mm. Samaan aikaan 3D-tulostimien toleranssi on yleensä noin ± 0.3 mm. Lukuun ottamatta DMLS-tulostimia, jotka voivat saavuttaa niinkin alhaisen toleranssin kuin ± 0.1 mm, tämä tekniikka on aivan liian kallista prototyyppien tekemiseen.
5. Pintakäsittely
CNC-työstö on selkeä valinta, jos ylivoimainen pinnanlaatu on tärkeä kriteeri. 3D-tulostimet voivat tuottaa melko hyvän istuvuuden ja viimeistelyn, mutta CNC-koneistus on oikea tapa edetä, jos tarvitset ylivoimaista pintakäsittelyä muiden tarkempien osien kanssa.
Yksinkertaistettu opas auttaa sinua valitsemaan
Tässä on nopea opas, joka auttaa sinua päättämään 3D-tulostuksen ja CNC-koneistuksen välillä:
- Jos etsit nopeaa prototyyppiä, joka sisältää monimutkaisen geometrian yksittäiselle prototyypille tai erittäin pienelle tuotantomäärälle, 3D-tulostus on ihanteellinen valinta.
- Jos haluat muutaman sadan osan suurempaa tuotantoa ja suhteellisen yksinkertaisia geometrioita, valitse CNC-työstö.
- Jos tarkastelemme metallien kanssa työskentelyä, niin kustannusnäkökulmasta CNC-työstyksellä on etu. Tämä pätee myös pienille määrille. Geometriarajoitukset ovat kuitenkin edelleen voimassa tässä.
- Jos toistettavuus, tiukka toleranssi ja täydellinen pinnan viimeistely ovat erittäin tärkeitä, valitse CNC-työstö.
Lopullinen sana
3D-tulostus on vielä suhteellisen uusi tekniikka, ja sen taistelu markkina-asemasta on vasta alkanut. Kyllä, on olemassa kalliita ja huippuluokan 3D-tulostuskoneita, jotka ovat kaventuneet siihen, mihin CNC-työstö pystyy, mutta prototyyppien näkökulmasta niitä ei tässä voida ottaa huomioon. Ei ole olemassa yhtä kaikille sopivaa ratkaisua. Toisen valitseminen riippuu täysin prototyyppiprojektisi suunnitteluspesifikaatioista.
Author:
Peter Jacobs
Peter Jacobs on yrityksen markkinointijohtaja CNC-mestarit. Hän on aktiivisesti mukana valmistusprosesseissa ja kirjoittaa säännöllisesti näkemyksiään erilaisiin CNC-koneistukseen, 3D-tulostukseen, pikatyökaluihin, ruiskuvaluun, metallin valuun ja valmistukseen yleensä liittyviin blogeihin.
Olen Joost Nusselder, Tools Doctorin perustaja, sisältömarkkinoija ja isä. Rakastan uusien laitteiden kokeilemista, ja yhdessä tiimini kanssa olen luonut syvällisiä blogiartikkeleita vuodesta 2016 lähtien auttaakseni uskollisia lukijoita työkaluilla ja askarteluvinkeillä.
