Tạo nguyên mẫu là một ý tưởng tuyệt vời để kiểm tra thiết kế của bạn trước khi tạo một mô hình sẵn sàng sản xuất. Máy in 3D và Gia công CNC đều là những lựa chọn khả thi, nhưng mỗi loại đều có những ưu điểm và hạn chế riêng biệt dựa trên các thông số khác nhau của dự án. Vậy đâu là lựa chọn tốt hơn? Nếu bạn đang ở trong câu hỏi hóc búa này, thì bài viết này chính là thứ bạn cần. Chúng tôi sẽ đi sâu vào cả hai công nghệ và thảo luận về nhiều yếu tố chính để giúp bạn quyết định điều gì là tốt nhất dựa trên nhu cầu dự án của bạn.
Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ đề cập đến:
In 3D so với Gia công CNC: Đâu là sự khác biệt?
Trước khi chúng ta đi vào chi tiết cụ thể, tốt nhất là bạn nên nắm rõ những điều cơ bản. Sự khác biệt chính giữa in 3D và Gia công CNC là cách đạt được sản phẩm cuối cùng.
In 3D là một quá trình sản xuất bồi đắp. Điều này có nghĩa là sản phẩm cuối cùng được tạo ra bởi máy in 3D đặt các lớp vật liệu liên tiếp lên bàn làm việc cho đến khi đạt được hình dạng cuối cùng của sản phẩm.
Mặt khác, Gia công CNC là một quy trình sản xuất trừ. Bạn bắt đầu với một khối vật liệu được gọi là phôi và máy loại bỏ hoặc loại bỏ vật liệu để lại sản phẩm cuối cùng.
Làm thế nào để chọn những gì tốt nhất cho nhu cầu dự án của bạn?
Mỗi trong số hai kỹ thuật sản xuất đều có những lợi thế riêng biệt trong các tình huống cụ thể. Hãy xem xét từng người một.
1. Vật liệu
Khi làm việc với kim loại, Máy CNC có lợi thế rõ ràng. Nhìn chung, in 3D tập trung hơn vào nhựa. Có những công nghệ in 3D có thể in kim loại, nhưng từ góc độ tạo mẫu, chúng có thể rất đắt vì những máy công nghiệp đó có thể có giá lên tới 100,000 đô la.
Một nhược điểm khác với kim loại in 3D là sản phẩm cuối cùng của bạn không có cấu trúc chắc chắn như bộ phận tương tự được tạo ra bằng cách phay một phôi đặc. Bạn có thể cải thiện độ bền của bộ phận kim loại được in 3D bằng cách xử lý nhiệt, điều này có thể khiến tổng chi phí tăng vọt. Về siêu hợp kim và TPU, bạn phải sử dụng in 3D.
2. Sản lượng và chi phí sản xuất
Nếu bạn đang tìm kiếm các nguyên mẫu một lần nhanh chóng hoặc khối lượng sản xuất thấp (hai chữ số thấp), thì in 3D sẽ rẻ hơn. Đối với khối lượng sản xuất cao hơn (cao gấp đôi chữ số đến vài trăm), phay CNC là cách tốt nhất.
Chi phí trả trước của sản xuất bồi đắp thường thấp hơn so với sản xuất trừ đối với nguyên mẫu một lần. Nói như vậy, tất cả các bộ phận không yêu cầu hình học phức tạp đều có thể được sản xuất với chi phí hiệu quả hơn bằng cách sử dụng gia công CNC.
Nếu bạn đang xem khối lượng sản xuất trên 500 chiếc, thì các công nghệ tạo hình truyền thống như ép phun sẽ kinh tế hơn nhiều so với các kỹ thuật sản xuất phụ gia và trừ đi.
3. Độ phức tạp của thiết kế
Cả hai công nghệ đều có những hạn chế, nhưng trong bối cảnh này, in 3D có lợi thế rõ ràng. Gia công CNC không thể xử lý các dạng hình học phức tạp do các yếu tố như khả năng tiếp cận và khoảng hở dụng cụ, giá đỡ dụng cụ và các điểm lắp. Bạn cũng không thể gia công các góc vuông do hình dạng của dụng cụ. In 3D cho phép linh hoạt hơn rất nhiều khi nói đến hình học phức tạp.
Một khía cạnh khác cần xem xét là kích thước của phần bạn đang tạo mẫu. Máy CNC phù hợp hơn để xử lý các bộ phận lớn hơn. Không phải là không có máy in 3D nào không đủ lớn, nhưng từ góc độ tạo mẫu, chi phí liên quan đến một máy in 3D khổng lồ khiến chúng không khả thi cho công việc.
4. Độ chính xác về kích thước
Đối với các bộ phận yêu cầu dung sai chặt chẽ, gia công CNC là một lựa chọn rõ ràng. Phay CNC có thể đạt được mức dung sai trong khoảng ± 0.025 – 0.125 mm. Đồng thời, máy in 3D thường có dung sai khoảng ± 0.3 mm. Ngoại trừ các máy in Thiêu kết Laser Kim loại Trực tiếp (DMLS) có thể đạt được dung sai thấp tới ± 0.1 mm, công nghệ này quá đắt đối với việc tạo mẫu.
5. Bề mặt hoàn thiện
Gia công CNC là một lựa chọn rõ ràng nếu độ hoàn thiện bề mặt vượt trội là một tiêu chí quan trọng. Máy in 3D có thể tạo ra độ vừa vặn và độ hoàn thiện khá tốt, nhưng Gia công CNC là cách tốt nhất nếu bạn yêu cầu độ hoàn thiện bề mặt vượt trội để kết hợp với các bộ phận có độ chính xác cao hơn khác.
Hướng dẫn đơn giản để giúp bạn chọn
Dưới đây là hướng dẫn nhanh để giúp bạn quyết định giữa in 3D và gia công CNC:
- Nếu bạn đang xem xét tạo mẫu nhanh, liên quan đến hình học phức tạp cho nguyên mẫu một lần hoặc quá trình sản xuất cực kỳ nhỏ, thì in 3D sẽ là một lựa chọn lý tưởng.
- Nếu bạn đang tìm kiếm một quy trình sản xuất cao hơn với vài trăm bộ phận có hình học tương đối đơn giản, hãy sử dụng gia công CNC.
- Nếu chúng ta xem xét làm việc với kim loại, thì từ góc độ chi phí, gia công CNC có lợi thế hơn. Điều này giữ ngay cả đối với số lượng thấp. Tuy nhiên, giới hạn hình học vẫn được áp dụng ở đây.
- Nếu độ lặp lại, dung sai chặt chẽ và độ hoàn thiện bề mặt hoàn hảo được ưu tiên cao, hãy sử dụng gia công CNC.
Lời cuối cùng
In 3D vẫn là một công nghệ tương đối mới và cuộc chiến giành vị trí thống lĩnh thị trường của nó chỉ mới bắt đầu. Vâng, có những máy in 3D hiện đại và đắt tiền đã thu hẹp khoảng cách với khả năng của gia công CNC, nhưng từ góc độ tạo mẫu, chúng không thể được xem xét ở đây. Không có một kích thước phù hợp với tất cả các giải pháp. Việc chọn cái này hay cái kia phụ thuộc hoàn toàn vào thông số kỹ thuật thiết kế của dự án tạo mẫu của bạn.
Thông tin về các Tác giả:
Peter Jacobs
Peter Jacobs là Giám đốc tiếp thị cấp cao tại Thạc sĩ CNC. Anh ấy tích cực tham gia vào các quy trình sản xuất và thường xuyên đóng góp những hiểu biết của mình cho nhiều blog khác nhau về gia công CNC, in 3D, dụng cụ nhanh, ép phun, đúc kim loại và sản xuất nói chung.
Tôi là Joost Nusselder, người sáng lập Tools Doctor, nhà tiếp thị nội dung và là cha. Tôi thích dùng thử thiết bị mới và cùng với nhóm của mình, tôi đã tạo các bài viết chuyên sâu trên blog kể từ năm 2016 để giúp những độc giả trung thành với các công cụ và mẹo chế tạo.
