CNC-обработка vs 3D-печать: как выбрать правильный производственный метод

CNC-обработка vs 3D-печать для производства: сравнение и разбор

Stratasys Direct Manufacturing предлагает ряд производственных решений для эффективного производства и идеальных деталей. При малом серийном производстве два метода часто выходят на первый план: 3D-печать и CNC-обработка. Оба предлагают пластиковые и металлические материалы, и может быть трудно выбрать оптимальное решение. Ниже разбираем преимущества каждого для навигации по вашему следующему производственному заказу.

Определение CNC-обработки и 3D-печати

CNC-обработка — вычитательный метод производства, использующий режущие инструменты для удаления материала из бруска заготовки по компьютерной траектории для формирования детали. Stratasys Direct использует 3- и 5-осевые станки с ЧПУ, движущие инструмент по трем или пяти осям для фрезерования материала в заданную геометрию. CNC-обработка обычно используется для быстрого производства прототипов, мастер-моделей и малых серий производственных деталей в металле и пластике.

3D-печать — аддитивный метод производства, соединяющий материал слой за слоем из 3D-модельных данных, обычно через экструзию материала через сопло, УФ-отверждение и/или термическую энергию. Stratasys Direct предлагает четыре технологии 3D-печати для производственного изготовления: FDM®, Лазерное спеканирование (LS), Multi Jet Fusion (MJF) и Прямое лазерное плавление металла (DMLM). 3D-печать используется для быстрого прототипирования и изготовления малых серий производственных деталей в металле и пластике.

На высоком уровне CNC и 3D-печать решают похожие производственные задачи. Ниже углубимся в отличия для навигации: когда использовать каждый процесс на основе приложения, спецификаций и бюджета.

Сравнение материалов для CNC и 3D-печати

При выборе метода вы можете фокусироваться на лучшем материале для приложения — будь то стоимость или требования продукта. В то время как почти любые коммерческие пластики и металлы можно обработать на CNC, материалы в 3D-печати привязаны к технологиям 3D-печати.

Например, пластики, часто используемые в литье под давлением и CNC-обработке, адаптированы для термопластиковых технологий 3D-печати вроде FDM и LS. Традиционно обрабатываемые металлы, такие как нержавейка и титан, разработаны для порошковой металлургии с DMLM.

Достижения материалов в 3D-печати взлетели за последние 5–10 лет. Сегодня доступные процессы 3D-печати существенны для создания производственных деталей в широком спектре пластиков и металлов. Прогресс в аддитивном производстве в связке с эволюцией материалов огромно повлиял на то, как инженеры, дизайнеры и производители видят и полагаются на 3D-печать при разработке и производстве продуктов.

В основном оба метода предлагают коммерческие пластики и сплавы для типичных применений, со доступом к специальным материалам для авиакосмики и медицины. С материалами оба варианта закрывают потребности — какие еще факторы могут влиять на выбор?

Сравнение по дизайну: CNC vs 3D-печать

Размер детали — В Stratasys Direct рабочий объем CNC-станков с однократной раскройкой достигает 84 × 40 × 36 дюймов. Максимальный объем 3D-печати — на FDM-принтере 36 × 24 × 36 дюймов. Для обоих методов можно делать крупнее детали, разбивая дизайн на компоненты и собирая/сваривая их.

Точность (допуски) — Одна из главных сильных сторон CNC — способность достигать очень тугих допусков — часто ±0,005" или 0,001"/дюйм, в зависимости от того, что больше. Для хорошо спроектированных деталей допуски ±0,0035 дюйма или ±0,0015 дюйма (что больше) возможны с FDM. Если точность приоритет — CNC лучший вариант. Stratasys Direct также предлагает доточную механическую обработку 3D-печатанных деталей после сборки.

Скорость — 3D-печать выигрывает в быстром производстве. В зависимости от геометрии и размера, работы с MJF и FDM занимают часы. CNC может быть быстрее для простой геометрии с ограниченными проходами. CNC требует больше участия оператора, чем 3D-принтер; часто токарь должен вручную репозиционировать приспособление или детали во время сборки, удлиняя время обработки.

Сложность дизайна — 3D-печать дает свободу проектировать сложные мастер-модели с отверстиями, органическими формами и каналами, невозможными для CNC. Также открывает консолидацию деталей: несколько компонентов в одно детальное решение, сокращая количество форм. CNC может достигать сложных геометрий, но чем сложнее дизайн, тем больше зависимость от ручной отделки и пост-финиша.

Хотя оба метода компетентны для малых серий, наиболее подходящие процессы адресуют ваши потребности в материале, геометрии детали и временных рамках проекта.