프로토타이핑은 생산 준비가 된 모델을 만들기 전에 디자인을 테스트하는 좋은 아이디어입니다. 3D 프린터와 CNC 가공은 모두 실행 가능한 옵션이지만 각각은 다양한 프로젝트 매개변수에 따라 고유한 장점과 제한 사항이 있습니다. 그래서 어느 것이 더 나은 선택입니까? 이 수수께끼에 처해 있다면 이 기사가 바로 당신에게 필요한 것입니다. 우리는 두 가지 기술에 대해 자세히 알아보고 프로젝트 요구 사항에 따라 가장 적합한 것을 결정하는 데 도움이 되는 많은 핵심 요소에 대해 논의할 것입니다.
이 게시물에서 다룰 내용은 다음과 같습니다.
3D 프린팅과 CNC 가공: 차이점은 무엇입니까?
구체적인 내용으로 넘어가기 전에 기본 사항을 잘 파악하는 것이 가장 좋습니다. 3D 프린팅과 CNC 기계 가공의 주요 차이점은 최종 제품을 얻는 방법입니다.
3D 프린팅은 적층 제조 공정입니다. 즉, 최종 제품은 제품의 최종 형태에 도달할 때까지 작업판에 연속적인 재료 층을 내려놓는 3D 프린터에 의해 생성됩니다.
반면에 CNC 가공은 절삭 가공 공정입니다. 블랭크라고 하는 재료 블록으로 시작하여 최종 제품에 남을 재료를 가공하거나 제거합니다.
프로젝트 요구 사항에 가장 적합한 것을 선택하는 방법은 무엇입니까?
두 가지 제조 기술은 각각 특정 시나리오에서 뚜렷한 이점이 있습니다. 각각 개별적으로 살펴보겠습니다.
1. 재료
금속을 다룰 때, CNC 기계 분명한 이점이 있습니다. 전반적인 3D 프린팅은 플라스틱에 더 중점을 둡니다. 금속을 인쇄할 수 있는 3D 인쇄 기술이 있지만 시제품 제작의 관점에서 볼 때 산업용 기계의 가격이 $100,000 이상일 수 있으므로 매우 비쌀 수 있습니다.
3D 프린팅 금속의 또 다른 단점은 최종 제품이 단단한 블랭크를 밀링하여 만든 동일한 부품만큼 구조적으로 건전하지 않다는 것입니다. 열처리를 통해 3D 프린팅 금속 부품의 강도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 전체 비용이 치솟을 수 있습니다. 초합금과 TPU에 관해서는 3D 프린팅을 사용해야 합니다.
2. 생산량 및 비용
빠른 일회성 프로토타입이나 낮은 생산량(낮은 두 자릿수)을 보고 있다면 3D 프린팅이 더 저렴합니다. 더 높은 생산량(높은 두 자릿수에서 수백 개)의 경우 CNC 밀링이 적합합니다.
적층 제조의 선행 비용은 일반적으로 일회성 프로토타입의 경우 절삭 제조보다 낮습니다. 즉, 복잡한 형상이 필요하지 않은 모든 부품은 CNC 가공을 사용하여 보다 비용 효율적으로 제조할 수 있습니다.
생산량이 500개 이상인 경우 사출 성형과 같은 전통적인 성형 기술이 적층 및 절삭 제조 기술보다 훨씬 경제적입니다.
3. 디자인 복잡성
두 기술 모두 한계가 있지만 이러한 맥락에서 3D 프린팅은 분명한 이점이 있습니다. CNC 머시닝은 공구 액세스 및 여유 공간, 공구 홀더 및 마운팅 포인트와 같은 요인으로 인해 복잡한 형상을 처리할 수 없습니다. 또한 공구 형상으로 인해 정사각형 모서리를 가공할 수 없습니다. 3D 프린팅은 복잡한 형상에 대해 훨씬 더 많은 유연성을 제공합니다.
고려해야 할 또 다른 측면은 프로토타이핑하는 부품의 크기입니다. CNC 기계는 더 큰 부품을 처리하는 데 더 적합합니다. 충분히 크지 않은 3D 프린터가 없다는 것은 아니지만 프로토타이핑 관점에서 볼 때 대규모 3D 프린터와 관련된 비용으로 인해 작업에 적합하지 않습니다.
4. 치수 정확도
엄격한 공차가 필요한 부품의 경우 CNC 가공이 확실한 선택입니다. CNC 밀링은 ± 0.025 – 0.125mm 사이의 공차 수준을 달성할 수 있습니다. 동시에 3D 프린터는 일반적으로 약 ± 0.3mm의 허용 오차를 갖습니다. ± 0.1mm의 낮은 공차를 달성할 수 있는 DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 프린터를 제외하고 이 기술은 시제품 제작에 너무 비쌉니다.
5. 표면 마무리
우수한 표면 조도가 중요한 기준인 경우 CNC 가공이 확실한 선택입니다. 3D 프린터는 꽤 좋은 핏과 마감을 생산할 수 있지만 CNC 가공은 다른 고정밀 부품과 결합하기 위해 우수한 표면 마감이 필요한 경우 갈 길입니다.
선택에 도움이 되는 간소화된 가이드
다음은 3D 프린팅과 CNC 가공 사이에서 결정하는 데 도움이 되는 빠른 가이드입니다.
- 일회성 프로토타입 또는 매우 작은 생산 실행을 위한 복잡한 형상을 포함하는 신속한 프로토타이핑을 찾고 있다면 3D 프린팅이 이상적인 선택이 될 것입니다.
- 상대적으로 단순한 형상을 가진 수백 개의 부품을 더 많이 생산하려면 CNC 가공을 선택하십시오.
- 금속 작업을 살펴보면 비용 측면에서 CNC 가공이 유리합니다. 이는 소량의 경우에도 적용됩니다. 그러나 지오메트리 제한은 여전히 여기에 적용됩니다.
- 반복성, 엄격한 공차 및 완벽한 표면 조도가 최우선 순위인 경우 CNC 가공을 선택하십시오.
최종 단어
3D 프린팅은 여전히 상대적으로 새로운 기술이며 시장 지배를 위한 전투는 이제 막 시작되었습니다. 예, CNC 가공이 할 수 있는 것과의 격차를 좁힌 고가의 최첨단 3D 인쇄 기계가 있지만 프로토타이핑의 관점에서 여기에서는 고려할 수 없습니다. 모든 솔루션에 맞는 단일 크기는 없습니다. 다른 것을 선택하는 것은 전적으로 프로토타이핑 프로젝트의 디자인 사양에 달려 있습니다.
저자 소개
피터 제이콥스
Peter Jacobs는 마케팅 수석 이사입니다. CNC 마스터스. 그는 제조 공정에 적극적으로 참여하고 있으며 CNC 기계 가공, 3D 인쇄, 고속 툴링, 사출 성형, 금속 주조 및 일반적인 제조에 대한 다양한 블로그에 정기적으로 자신의 통찰력을 제공합니다.
저는 Tools Doctor의 설립자이자 콘텐츠 마케터이자 아빠인 Joost Nusselder입니다. 저는 새로운 장비를 시험해 보는 것을 좋아하며 2016년부터 저희 팀과 함께 도구 및 제작 팁을 통해 충성도 높은 독자를 돕기 위해 심층적인 블로그 기사를 작성해 왔습니다.
