การสร้างต้นแบบเป็นแนวคิดที่ดีในการทดสอบการออกแบบของคุณก่อนที่จะสร้างแบบจำลองที่พร้อมสำหรับการผลิตจริง เครื่องพิมพ์ 3D และ CNC Machining ต่างก็เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้ แต่แต่ละอย่างก็มีข้อดีและข้อจำกัดแตกต่างกันไปตามพารามิเตอร์โครงการต่างๆ ตัวเลือกไหนดีกว่ากัน? หากคุณอยู่ในปริศนานี้ บทความนี้คือสิ่งที่คุณต้องการ เราจะเจาะลึกลงไปในเทคโนโลยีทั้งสองและหารือเกี่ยวกับปัจจัยสำคัญหลายประการเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้ว่าสิ่งใดดีที่สุดตามความต้องการของโครงการของคุณ
ในโพสต์นี้เราจะกล่าวถึง:
การพิมพ์ 3 มิติกับการใช้เครื่องจักร CNC: อะไรคือความแตกต่าง?
ก่อนที่เราจะลงรายละเอียดเฉพาะเจาะจง การเข้าใจพื้นฐานให้ดีนั้นดีที่สุด ความแตกต่างหลักระหว่างการพิมพ์ 3 มิติและการตัดเฉือน CNC คือวิธีทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง ซึ่งหมายความว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยวางชั้นของวัสดุต่อเนื่องกันบนแผ่นงานจนกว่าจะได้รูปร่างสุดท้ายของผลิตภัณฑ์
ในทางกลับกัน CNC Machining เป็นกระบวนการผลิตแบบหักลบ คุณเริ่มต้นด้วยบล็อกของวัสดุที่เรียกว่าเปล่าและตัดเฉือนหรือนำวัสดุออกเพื่อเหลือไว้กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
จะเลือกสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณได้อย่างไร
เทคนิคการผลิตแต่ละแบบมีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันในสถานการณ์เฉพาะ มาดูกันทีละตัว
1. วัสดุ
เมื่อทำงานกับโลหะ เครื่อง CNC ได้เปรียบอย่างชัดเจน การพิมพ์ 3 มิติโดยรวมจะเน้นไปที่พลาสติกมากกว่า มีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่สามารถพิมพ์โลหะได้ แต่จากมุมมองของการสร้างต้นแบบ อาจมีราคาแพงมาก เนื่องจากเครื่องจักรอุตสาหกรรมเหล่านั้นอาจมีราคาสูงถึง 100,000 ดอลลาร์
ข้อเสียอีกประการหนึ่งของโลหะการพิมพ์ 3 มิติคือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณไม่มีโครงสร้างที่ดีเท่ากับชิ้นส่วนเดียวกันที่เกิดจากการกัดช่องว่างทึบ คุณสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนโดยรวมพุ่งสูงขึ้น สำหรับซูเปอร์อัลลอยและ TPU คุณต้องใช้การพิมพ์ 3 มิติ
2. ปริมาณการผลิตและต้นทุน
หากคุณกำลังมองหาต้นแบบแบบใช้ครั้งเดียวอย่างรวดเร็วหรือปริมาณการผลิตต่ำ (เลขสองหลักต่ำ) การพิมพ์ 3 มิติจะมีราคาถูกกว่า สำหรับปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น (เลขสองหลักสูงถึงไม่กี่ร้อย) การกัด CNC คือหนทางที่จะไป
ต้นทุนล่วงหน้าของการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมักจะต่ำกว่าการผลิตแบบหักลบสำหรับต้นแบบแบบครั้งเดียวทิ้ง อย่างที่กล่าวไปแล้ว ชิ้นส่วนทั้งหมดที่ไม่ต้องการรูปทรงที่ซับซ้อนสามารถผลิตได้อย่างคุ้มค่ากว่าโดยใช้เครื่องจักรซีเอ็นซี
หากคุณกำลังมองหาปริมาณการผลิตที่มากกว่า 500 หน่วย เทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบดั้งเดิม เช่น การฉีดขึ้นรูปจะประหยัดกว่าเทคนิคการผลิตแบบบวกลบและบวกลบมาก
3. ความซับซ้อนในการออกแบบ
เทคโนโลยีทั้งสองมีข้อจำกัดร่วมกัน แต่ในบริบทนี้ การพิมพ์ 3 มิติมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน การตัดเฉือน CNC ไม่สามารถจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การเข้าถึงเครื่องมือและระยะห่าง ตัวจับยึดเครื่องมือ และจุดติดตั้ง คุณไม่สามารถตัดเฉือนมุมสี่เหลี่ยมได้เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือ การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเมื่อพูดถึงรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน
อีกแง่มุมหนึ่งที่ต้องพิจารณาคือขนาดของชิ้นส่วนที่คุณกำลังสร้างต้นแบบ เครื่อง CNC เหมาะกว่าในการจัดการกับชิ้นส่วนที่ใหญ่กว่า ไม่ใช่ว่าไม่มีเครื่องพิมพ์ 3D ที่มีขนาดไม่ใหญ่พอ แต่จากมุมมองของการสร้างต้นแบบ ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับเครื่องพิมพ์ 3D ขนาดใหญ่ทำให้ไม่สามารถทำงานได้
4. ความแม่นยำของมิติ
สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความคลาดเคลื่อนต่ำ การตัดเฉือน CNC เป็นทางเลือกที่ชัดเจน การกัด CNC สามารถบรรลุระดับความคลาดเคลื่อนระหว่าง ± 0.025 – 0.125 มม. ในขณะเดียวกัน เครื่องพิมพ์ 3D โดยทั่วไปจะมีค่าเผื่อประมาณ ± 0.3 มม. ยกเว้นเครื่องพิมพ์ Direct Metal Laser Sintering (DMLS) ที่สามารถยอมรับความคลาดเคลื่อนได้ต่ำถึง ± 0.1 มม. เทคโนโลยีนี้มีราคาแพงเกินไปสำหรับการสร้างต้นแบบ
5. พื้นผิวเสร็จสิ้น
การตัดเฉือน CNC เป็นทางเลือกที่ชัดเจนหากผิวสำเร็จที่เหนือกว่าเป็นเกณฑ์ที่สำคัญ เครื่องพิมพ์ 3D สามารถสร้างชิ้นงานที่พอดีและเสร็จสิ้นได้ แต่ CNC Machining เป็นวิธีที่จะไปหากคุณต้องการพื้นผิวที่เหนือกว่าเพื่อจับคู่กับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงอื่นๆ
คำแนะนำอย่างง่ายเพื่อช่วยคุณเลือก
ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำโดยย่อที่จะช่วยคุณตัดสินใจระหว่างการพิมพ์ 3 มิติกับการตัดเฉือน CNC:
- หากคุณกำลังมองหาการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ซึ่งเกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนสำหรับต้นแบบแบบครั้งเดียวหรือการผลิตที่มีขนาดเล็กมาก การพิมพ์ 3 มิติจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม
- หากคุณกำลังมองหาการผลิตที่สูงขึ้นจากชิ้นส่วนไม่กี่ร้อยชิ้นที่มีรูปทรงที่ค่อนข้างเรียบง่าย ให้เลือกใช้เครื่องจักรซีเอ็นซี
- หากเราพิจารณาการทำงานกับโลหะ จากมุมมองด้านต้นทุน การตัดเฉือน CNC มีข้อได้เปรียบ สิ่งนี้ถือได้แม้ในปริมาณที่น้อย อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดทางเรขาคณิตยังคงมีผลบังคับใช้ที่นี่
- หากให้ความสำคัญกับความสามารถในการทำซ้ำ ความทนทานสูง และผิวสำเร็จที่สมบูรณ์แบบ ให้เลือกใช้เครื่องจักรซีเอ็นซี
คำสุดท้าย
การพิมพ์ 3 มิติยังคงเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ และการต่อสู้เพื่อครองตลาดเพิ่งเริ่มต้นขึ้นเท่านั้น ใช่ มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติราคาแพงและทันสมัยที่ลดช่องว่างให้เครื่องจักรซีเอ็นซีสามารถทำได้ แต่จากมุมมองของการสร้างต้นแบบ สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ที่นี่ ไม่มีโซลูชันใดที่เหมาะกับทุกขนาด การเลือกอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบของโครงการต้นแบบของคุณ
เกี่ยวกับผู้เขียน:
ปีเตอร์ เจค็อบส์
Peter Jacobs เป็นผู้อำนวยการอาวุโสฝ่ายการตลาดที่ ซีเอ็นซีมาสเตอร์. เขามีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการผลิตและให้ข้อมูลเชิงลึกของเขาเป็นประจำในบล็อกต่างๆ เกี่ยวกับการตัดเฉือน CNC, การพิมพ์ 3 มิติ, การใช้เครื่องมือที่รวดเร็ว, การฉีดขึ้นรูป, การหล่อโลหะ และการผลิตโดยทั่วไป
ฉันชื่อ Joost Nusselder ผู้ก่อตั้ง Tools Doctor นักการตลาดเนื้อหา และพ่อ ฉันชอบทดลองใช้อุปกรณ์ใหม่ๆ และร่วมกับทีมของฉัน ฉันได้สร้างบทความบล็อกเชิงลึกตั้งแต่ปี 2016 เพื่อช่วยผู้อ่านที่ภักดีด้วยเครื่องมือและเคล็ดลับการประดิษฐ์
