Prototipēšana ir lieliska ideja, lai pārbaudītu savu dizainu pirms ražošanai gatava modeļa izveides. 3D printeri un CNC apstrāde ir dzīvotspējīgas iespējas, taču katrai no tām ir atšķirīgas priekšrocības un ierobežojumi, pamatojoties uz dažādiem projekta parametriem. Tātad, kurš ir labāks variants? Ja esat nonācis šajā mīklā, tad šis raksts ir tieši tas, kas jums nepieciešams. Mēs iedziļināsimies abās tehnoloģijās un apspriedīsim daudzus galvenos faktorus, lai palīdzētu jums izlemt, kas ir vislabākais, pamatojoties uz jūsu projekta vajadzībām.
Šajā rakstā mēs apskatīsim:
3D druka pret CNC apstrādi: kāda ir atšķirība?
Pirms ķeramies pie specifikas, vislabāk ir labi apgūt pamatus. Galvenā atšķirība starp 3D drukāšanu un CNC apstrādi ir galaprodukta iegūšanas veids.
3D druka ir aditīvs ražošanas process. Tas nozīmē, ka galaprodukts tiek izveidots ar 3D printeri, kas uz darba plāksnes uzklāj secīgus materiāla slāņus, līdz tiek sasniegta produkta galīgā forma.
No otras puses, CNC apstrāde ir atņemošs ražošanas process. Sāciet ar materiāla bloku, ko sauc par sagatavi, un notīriet vai noņemiet materiālu, kas paliek galaproduktā.
Kā izvēlēties to, kas vislabāk atbilst jūsu projekta vajadzībām?
Katrai no divām ražošanas metodēm ir noteiktas priekšrocības konkrētos scenārijos. Apskatīsim katru atsevišķi.
1. Materiāls
Strādājot ar metāliem, CNC mašīnas ir skaidra priekšrocība. Kopumā 3D drukāšana ir vairāk vērsta uz plastmasu. Ir 3D drukāšanas tehnoloģijas, ar kurām var drukāt metālu, taču no prototipēšanas viedokļa tās var būt ļoti dārgas, jo šīs rūpnieciskās iekārtas var maksāt vairāk nekā 100,000 XNUMX USD.
Vēl viens metāla 3D drukāšanas trūkums ir tas, ka jūsu galaprodukts nav tik strukturāli stabils kā tā pati daļa, kas izgatavota, izfrēzējot cietu sagatavi. Jūs varat uzlabot 3D drukātas metāla daļas izturību, termiski apstrādājot, kas var izraisīt kopējo izmaksu pieaugumu. Attiecībā uz supersakausējumiem un TPU jums ir jāizmanto 3D drukāšana.
2. Ražošanas apjomi un pašizmaksa
Ja meklējat ātrus vienreizējus prototipus vai zemus ražošanas apjomus (zemi divciparu cipari), tad 3D druka ir lētāka. Lielākiem ražošanas apjomiem (lieli divciparu skaitļi līdz dažiem simtiem) ir piemērota CNC frēzēšana.
Piedevu ražošanas sākotnējās izmaksas parasti ir zemākas nekā vienreizējo prototipu atņemšanas izmaksas. Tas nozīmē, ka visas detaļas, kurām nav nepieciešama sarežģīta ģeometrija, var izgatavot rentablāk, izmantojot CNC apstrādi.
Ja skatāties uz ražošanas apjomu virs 500 vienībām, tradicionālās formēšanas tehnoloģijas, piemēram, iesmidzināšana, ir daudz ekonomiskākas nekā aditīvās un atņemošās ražošanas metodes.
3. Dizaina sarežģītība
Abām tehnoloģijām ir ierobežojumi, taču šajā kontekstā 3D drukāšanai ir nepārprotama priekšrocība. CNC apstrāde nevar apstrādāt sarežģītas ģeometrijas tādu faktoru dēļ kā piekļuve instrumentam un atstarpes, instrumentu turētāji un montāžas punkti. Instrumenta ģeometrijas dēļ nevar apstrādāt arī kvadrātveida stūrus. 3D drukāšana nodrošina daudz lielāku elastību, kad runa ir par sarežģītu ģeometriju.
Vēl viens aspekts, kas jāņem vērā, ir tās daļas izmērs, kuru veidojat prototipā. CNC mašīnas ir labāk piemērotas lielāku detaļu apstrādei. Ne tāpēc, ka nav 3D printeru, kas nebūtu pietiekami lieli, bet no prototipēšanas viedokļa saistītās izmaksas ar masīvu 3D printeri padara tos neiespējamus darbam.
4. Izmēru precizitāte
Detaļām, kurām nepieciešamas stingras pielaides, CNC apstrāde ir skaidra izvēle. CNC frēzēšana var sasniegt pielaides līmeni no ± 0.025 līdz 0.125 mm. Tajā pašā laikā 3D printeriem parasti ir aptuveni ± 0.3 mm pielaide. Izņemot tiešās metāla lāzera saķepināšanas (DMLS) printerus, kas var sasniegt pat ± 0.1 mm pielaidi, šī tehnoloģija ir pārāk dārga prototipu veidošanai.
5. Virsmas apdare
CNC apstrāde ir skaidra izvēle, ja izcila virsmas apdare ir svarīgs kritērijs. 3D printeri var nodrošināt diezgan labu piemērotību un apdari, taču CNC apstrāde ir pareizais veids, ja jums ir nepieciešama izcila virsmas apdare, lai to savienotu ar citām augstākas precizitātes daļām.
Vienkāršota rokasgrāmata, kas palīdzēs jums izvēlēties
Šeit ir īss ceļvedis, kas palīdzēs jums izlemt starp 3D drukāšanu un CNC apstrādi:
- Ja meklējat ātru prototipu veidošanu, kas ietver sarežģītu ģeometriju vienreizējam prototipam vai ļoti mazam ražošanas apjomam, 3D druka būs ideāla izvēle.
- Ja meklējat lielāku ražošanas ciklu ar dažiem simtiem detaļu ar salīdzinoši vienkāršu ģeometriju, izmantojiet CNC apstrādi.
- Ja mēs skatāmies uz darbu ar metāliem, tad no izmaksu viedokļa CNC apstrādei ir priekšrocība. Tas attiecas pat uz maziem daudzumiem. Tomēr šeit joprojām ir spēkā ģeometrijas ierobežojumi.
- Ja atkārtojamība, stingra pielaide un perfekta virsmas apdare ir ļoti svarīga, izmantojiet CNC apstrādi.
Galīgais vārds
3D druka joprojām ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, un tās cīņa par dominējošo stāvokli tirgū ir tikai sākusies. Jā, ir dārgas un modernas 3D drukas iekārtas, kas ir samazinājušas atšķirību līdz CNC apstrādei, taču no prototipēšanas viedokļa tās šeit nevar ņemt vērā. Nav universāla risinājuma, kas der visiem. Viena no otras izvēle ir pilnībā atkarīga no jūsu prototipēšanas projekta dizaina specifikācijām.
Par Autors:
Pīters Džeikobss
Pīters Džeikobss ir uzņēmuma mārketinga vecākais direktors CNC meistari. Viņš aktīvi iesaistās ražošanas procesos un regulāri publicē savus ieskatus dažādos emuāros par CNC apstrādi, 3D drukāšanu, ātro instrumentiem, iesmidzināšanu, metāla liešanu un ražošanu kopumā.
Es esmu Joosts Nuselders, Tools Doctor dibinātājs, satura mārketinga speciālists un tētis. Man patīk izmēģināt jaunu aprīkojumu, un kopš 2016. gada kopā ar savu komandu esmu veidojis padziļinātus emuāra rakstus, lai palīdzētu lojālajiem lasītājiem ar rīkiem un gatavošanas padomiem.
