Prototyping er en god idé å teste designet før du lager en produksjonsklar modell. 3D-skrivere og CNC-bearbeiding er begge levedyktige alternativer, men hver av dem har distinkte fordeler og begrensninger basert på ulike prosjektparametere. Så hvilket er det bedre alternativet? Hvis du er i denne gåten, så er denne artikkelen akkurat det du trenger. Vi vil dykke dypt inn i begge teknologiene og diskutere mange nøkkelfaktorer for å hjelpe deg med å bestemme hva som er best basert på dine prosjektbehov.
I dette innlegget dekker vi:
3D-utskrift vs. CNC-bearbeiding: Hva er forskjellen?
Før vi går inn i detaljene, er det best å få et godt grep om det grunnleggende. Den primære forskjellen mellom 3D-utskrift og CNC-bearbeiding er hvordan det endelige produktet oppnås.
3D-utskrift er en additiv produksjonsprosess. Dette betyr at sluttproduktet lages ved at en 3D-printer legger ned påfølgende lag med materiale på arbeidsplaten inntil produktets endelige form er oppnådd.
CNC-bearbeiding, derimot, er en subtraktiv produksjonsprosess. Du starter med en blokk med materiale som kalles et emne og maskinerer bort eller fjerner materiale som skal stå igjen med sluttproduktet.
Hvordan velge det som er best for dine prosjektbehov?
Hver av de to produksjonsteknikkene har distinkte fordeler i spesifikke scenarier. La oss se på hver enkelt individuelt.
1. Materialet
Når du arbeider med metaller, CNC-maskiner har en klar fordel. Generelt er 3D-utskrift mer fokusert på plast. Det finnes 3D-utskriftsteknologier som kan skrive ut metall, men fra prototyping-perspektivet kan de være svært dyre, da disse industrielle maskinene kan koste oppover $100,000 XNUMX.
En annen ulempe med 3D-printing av metall er at sluttproduktet ditt ikke er like strukturelt solid som den samme delen laget ved å frese ut et solid emne. Du kan forbedre styrken til en 3D-printet metalldel ved å varmebehandle, noe som kan få totalkostnaden til å skyte i været. Når det gjelder superlegeringer og TPU, må du gå med 3D-printing.
2. Produksjonsvolumer og kostnad
Hvis du ser på raske engangsprototyper eller lave produksjonsvolumer (lave tosifret), så er 3D-printing billigere. For høyere produksjonsvolumer (høye tosifrede til noen få hundre), er CNC-fresing veien å gå.
Forhåndskostnader ved additiv produksjon er vanligvis lavere enn subtraktiv produksjon for engangsprototyper. Når det er sagt, kan alle deler som ikke krever komplekse geometrier produseres mer kostnadseffektivt ved hjelp av CNC-bearbeiding.
Hvis du ser på produksjonsvolumer over 500 enheter, er tradisjonelle formingsteknologier som sprøytestøping mye mer økonomiske enn additive og subtraktive produksjonsteknikker.
3. Designkompleksitet
Begge teknologiene har sin del av begrensninger, men i denne sammenhengen har 3D-printing en klar fordel. CNC-maskinering kan ikke håndtere komplekse geometrier på grunn av faktorer som verktøytilgang og klaringer, verktøyholdere og monteringspunkter. Du kan heller ikke bearbeide firkantede hjørner på grunn av verktøyets geometri. 3D-utskrift gir mye mer fleksibilitet når det kommer til kompleks geometri.
Et annet aspekt å vurdere er størrelsen på delen du prototyper. CNC-maskiner er bedre egnet til å håndtere større deler. Ikke det at det ikke finnes 3D-skrivere der ute som ikke er store nok, men fra et prototypperspektiv gjør de tilknyttede kostnadene med en massiv 3D-skriver dem umulige for jobben.
4. Dimensjonsnøyaktighet
For deler som krever stramme toleranser, er CNC-bearbeiding et klart valg. CNC-fresing kan oppnå toleransenivåer mellom ± 0.025 – 0.125 mm. Samtidig har 3D-skrivere generelt rundt ± 0.3 mm toleranse. Med unntak av Direct Metal Laser Sintering (DMLS)-skrivere som kan oppnå toleranse så lavt som ± 0.1 mm, er denne teknologien altfor dyr for prototyping.
5. Overflatebehandling
CNC-bearbeiding er et klart valg hvis en overlegen overflatefinish er et vesentlig kriterium. 3D-skrivere kan gi en ganske god passform og finish, men CNC-bearbeiding er veien å gå hvis du trenger en overlegen overflatefinish for å matche andre deler med høyere presisjon.
En forenklet veiledning for å hjelpe deg å velge
Her er en rask guide som hjelper deg med å velge mellom 3D-utskrift og CNC-maskinering:
- Hvis du ser på rask prototyping, som involverer kompleks geometri for en engangsprototype eller en ekstremt liten produksjonsserie, vil 3D-printing være et ideelt valg.
- Hvis du ser på en høyere produksjon på noen hundre deler med relativt enkle geometrier, gå med CNC-maskinering.
- Hvis vi ser på arbeid med metaller, så har CNC-maskinering fordelen fra et kostnadsperspektiv. Dette gjelder selv for små mengder. Imidlertid gjelder geometribegrensninger fortsatt her.
- Hvis repeterbarhet, stram toleranse og en perfekt overflatefinish er høyt prioritert, gå med CNC-maskinering.
Det endelige ordet
3D-printing er fortsatt en relativt ny teknologi, og kampen om markedsdominans har bare så vidt begynt. Ja, det er dyre og toppmoderne 3D-utskriftsmaskiner som har redusert gapet til det CNC-maskinering er i stand til, men fra perspektivet til prototyping kan de ikke vurderes her. Det finnes ingen løsning som passer alle. Å velge den ene fremfor den andre avhenger helt av prototypeprosjektets designspesifikasjoner.
Om forfatteren:
Peter Jacobs
Peter Jacobs er seniordirektør for markedsføring ved CNC mestere. Han er aktivt involvert i produksjonsprosesser og bidrar jevnlig med sin innsikt til ulike blogger om CNC-maskinering, 3D-printing, hurtigverktøy, sprøytestøping, metallstøping og produksjon generelt.
Jeg er Joost Nusselder, grunnleggeren av Tools Doctor, innholdsmarkedsfører og pappa. Jeg elsker å prøve ut nytt utstyr, og sammen med teamet mitt har jeg laget dybdebloggartikler siden 2016 for å hjelpe lojale lesere med verktøy og håndverkstips.
