Obróbka CNC a druk 3D: 10 rozważań, zanim wybierzesz między nimi

Materiał

Pierwsza uwaga jest być może najważniejsza, ponieważ materiał nadal stanowi największe ograniczenie technologiczne w druku 3D.
Jak wspomniano wcześniej, obecnie możliwe jest drukowanie w 3D różnych materiałów, od metali po ceramikę.
Jednakże nadal istnieje wiele ograniczeń, jeśli chodzi o ogólne właściwości mechaniczne części.

Na przykład części metalowe drukowane w 3D nie mają tak dużej wytrzymałości zmęczeniowej i mogą również wymagać dużej obróbki cieplnej, zanim będą gotowe do użycia. Może to spowodować gwałtowny wzrost całkowitych kosztów i sprawić, że proces będzie niewykonalny dla Twojej firmy.
Obróbka CNC byłaby pod tym względem lepszym wyborem, ponieważ umożliwia szybką obróbkę metalu i nie wymaga żadnej obróbki cieplnej.

Wielkość produkcji

Jest to kolejna ważna kwestia, która decyduje o właściwym dla Ciebie procesie produkcyjnym. Przemysł wytwórczy najdłużej opierał się na koncepcji ekonomii skali. Oznacza to, że im więcej części wyprodukujesz, tym bardziej opłacalna będzie Twoja produkcja. Obecnie zarówno CNC, jak i druk 3D odgrywają rolę w produkcji masowej.

Z jednej strony maszyny CNC automatycznie tworzą wymaganą część przy minimalnym udziale człowieka, pracując 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Z drugiej strony druk 3D jest częstym wyborem przy tworzeniu prototypów, a nawet skomplikowanych form do dalszej produkcji seryjnej przy użyciu metod takich jak odlewanie. Jeśli jednak decydującym czynnikiem jest produkcja masowa, większość wybiera obróbkę CNC ze względu na koszty ogólne i fakt, że nie wiąże się to z żadnym innym procesem.

Rozmiar części

Kolejnym istotnym czynnikiem przy podejmowaniu decyzji pomiędzy drukiem CNC a drukiem 3D jest rozmiar części. Ogólnie rzecz biorąc, maszyny CNC mogą obsługiwać większe części ze względu na ich rozmiar. Drukarki 3D wiążą się z tak wieloma kosztami, że przekroczenie określonego rozmiaru jest niewykonalne. W takim przypadku najlepszym podejściem jest uwzględnienie specyfiki projektu. Jednak ogólna zasada, że ​​CNC jest lepszym wyborem w przypadku większych części, sprawdza się w większości przypadków.

Złożoność projektu

To obszar, w którym drukarki 3D błyszczą. Ponieważ powstają bezpośrednio na podstawie modelu CAD, prawie nie ma projektów, z którymi drukarki 3D nie mogłyby sobie poradzić. Obróbka, zarówno tradycyjna, jak i CNC, wymaga dużego wkładu ekspertów, aby mieć pewność, że narzędzie tnące nie będzie blokowane.
W ten sposób wiele skomplikowanych projektów staje się niepraktycznych lub niemożliwych.
Z drugiej strony druk 3D jest nie tylko wolny od tych wszystkich ograniczeń.
Może również pójść o krok dalej i obsługiwać puste konstrukcje oraz inne funkcje, które nie są możliwe w przypadku innych technik produkcyjnych.

Dokładność wymiarowa

Wymagana dokładność wymiarowa będzie miała również wpływ na odpowiednią technikę.
Zarówno maszyny CNC, jak i drukarki 3D są dość dokładne i zapewniają spójne wyniki.
Jednak maszyny CNC nadal zależą od początkowych danych wejściowych od operatora i kodów G/M.
Drukarki 3D nie mają tego problemu i zapewniają spójne wyniki.
Różnica między nimi jest jednak niewielka i niezauważalna w większości typowych zastosowań.
Dlatego CNC i druk 3D stoją pod tym względem ramię w ramię.

Wykończenie powierzchni

Jest to obszar, w którym maszyny CNC są wyraźnym zwycięzcą.
W odpowiednich warunkach maszyny CNC zapewnią lepszą jakość wykończenia powierzchni w porównaniu z drukarkami 3D.
Głównym powodem różnicy jest fakt, że drukarki 3D są przeznaczone do prototypów i części wymagających dalszej obróbki.
Maszyny CNC są przeznaczone do tworzenia produktów końcowych, które są gotowe do wprowadzenia na rynek, dlatego ich możliwości wykańczania powierzchni są znacznie bardziej zaawansowane.

Prędkość

Ogólnie rzecz biorąc, maszyny CNC mogą wycinać elementy znacznie szybciej niż drukarki 3D.
Jednakże całkowity czas nie zależy wyłącznie od szybkości skrawania.
Czas uruchomienia maszyny i inne wymagania dotyczące przetwarzania wstępnego wraz z innymi czynnikami określają ogólną szybkość procesu.
Rozmiar również odgrywa rolę. Ogólna zasada jest taka, że ​​w przypadku mniejszych elementów drukarki 3D są szybszą opcją, ponieważ umożliwiają natychmiastowe wykonanie części.
Jednakże CNC jest właściwym wyborem w przypadku większych części.

Wymagania dotyczące przetwarzania końcowego

Generalnie maszyny CNC dostarczają część w 100% gotową do wprowadzenia na rynek. Drukarki 3D są trochę inne.
Ich powszechne zastosowania są związane z prototypowaniem lub pomocą w tworzeniu form.
W obu przypadkach szorstkie wykończenie powierzchni sprawdza się dobrze. W przeciwnym razie część będzie musiała zostać poddana dalszej obróbce, zanim będzie gotowa do innego zastosowania.
Poza tym metalowe komponenty drukowane w 3D mają nawet inny wymóg obróbki cieplnej.
Ze względu na sposób działania druku 3D opracowana część nie ma dużej wytrzymałości zmęczeniowej i właściwości udarowych.
Obróbka cieplna umożliwia lepsze ustawienie struktury wewnętrznej i zapewnia lepszą wydajność.
Jednak nadal nie działa tak dobrze, jak części CNC.

Ekologia

Zarówno materiały do ​​druku CNC, jak i 3D mogą pracować z dużą ilością materiałów.
Proces CNC jest generalnie wolny od szkodliwych materiałów, podczas gdy drukarki 3D wykorzystują do prototypowania więcej termosów.
Prawidłowo stosowane mogą być świetnym sposobem na recykling plastiku, który w przeciwnym razie pozostawałby w obiegu przez najdłuższy czas.
Dlatego też, w zależności od zastosowania i zaangażowania w ochronę środowiska, zarówno druk CNC, jak i druk 3D mogą potencjalnie być opcjami przyjaznymi dla środowiska.

Budżet produkcyjny

Zarówno CNC, jak i 3DP wiążą się z pewnymi kosztami.
W przypadku mniejszych, jednorazowych części najlepszym wyborem są drukarki 3D.
Jednak produkcja masowa wymaga spójnych operacji, a CNC są w tym przypadku lepszymi opcjami.