Аддитивное vs вычитательное производство: как они отличаются и почему 3D-печать растет

Производственные методы широко делятся на две категории: аддитивное и вычитательное. Оба преобразуют сырьевые материалы — пластики, термопласты, сталь, углеродное волокно и др. — в готовые детали. Хотя конечная цель одна, способ, которым каждый процесс её достигает, фундаментально отличается.

Что такое аддитивное производство?

В аддитивном производстве деталь конструируется слой за слоем путем наложения материала на строительную платформу. Процесс по сути обратен традиционной фабрикации: вместо вырезания излишков машина добавляет материал. Большинство аддитивно изготовленных деталей производятся 3D-принтерами, которые экструдируют или плавят филамент или смолу через сопло, строя базовый слой и наслаивая последующие до завершения финальной геометрии. Поскольку материал укладывается только там, где нужен, аддитивное производство может производить изощренные геометрии с минимальными отходами.

Что такое вычитательное производство?

Вычитательное производство начинается с твердого блока материала и удаляет излишки через резку, шлифовку или сверление. Полученная деталь — форма, оставшаяся после удаления материала. Классические примеры: токарная обработка — где вращающаяся заготовка формосуется вращающимся резецом — и фрезеровка — где вращающийся инструмент удаляет материал от стационарного блока. Эти методы времяпроверены и остаются незаменимыми для высокоточных металлических деталей, но они генерируют значительный лом и ограничены геометрией, доступной режущему инструменту.

Почему аддитивное производство набирает обороты

Существует три ключевых преимущества, объясняющих быстрое принятие аддитивного производства:

• Нулевые-минимальные отходы — используется только материал, формирующий деталь, поэтому лом практически отсутствует, что переводится в экономию затрат и меньший экологический след.
• Сложная геометрия — аддитивные машины могут печатать особенности, которые были бы невозможны — или запредельно дороги — для достижения вычитательным инструментом.
• Быстрое прототипирование и кастомизация — изменения дизайна могут быть сделаны цифрово и напечатаны за часы, ускоряя циклы разработки продукта.

Пока вычитательные процессы продолжат играть критическую роль — особенно для высокообъемных, высокоточных металлических деталей — аддитивное производство быстро становится решением по умолчанию для прототипирования, малого серийного производства и сложных легких структур.