Обработка с ЧПУ против 3D-печати: 10 соображений, прежде чем сделать выбор между двумя

Материал

Первое соображение, пожалуй, самое важное, поскольку материал по-прежнему является самым большим технологическим ограничением для 3D-печати.
Как уже говорилось ранее, сегодня можно печатать на 3D-принтере различные материалы — от металлов до керамики.
Однако, когда дело касается общих механических свойств детали, все еще существует множество ограничений.

Например, металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, не обладают такой большой усталостной прочностью, и им также может потребоваться длительная термическая обработка, прежде чем они будут готовы к использованию. Это может привести к резкому увеличению общей стоимости и сделать этот процесс невозможным для вашего бизнеса.
В этом отношении лучшим выбором будет обработка с ЧПУ, поскольку она позволяет быстро обрабатывать металл и не требует какой-либо термической обработки.

Объем производства

Это еще один важный фактор, который определяет правильный производственный процесс для вас. Обрабатывающая промышленность долгое время полагалась на концепцию эффекта масштаба. Это означает, что чем больше деталей вы производите, тем более рентабельным будет ваше производство. Сегодня и ЧПУ, и 3D-печать играют важную роль в массовом производстве.

С одной стороны, станки с ЧПУ автоматически создают необходимую деталь с минимальным участием человека, работая 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. С другой стороны, 3D-печать является распространенным выбором для создания прототипов и даже сложных форм для дальнейшего серийного производства с использованием таких методов, как литье. Однако, если решающим фактором является массовое производство, большинство выбирают обработку с ЧПУ из-за накладных расходов и того факта, что не требуется никакого другого процесса.

Размер детали

Еще одним важным фактором при выборе между ЧПУ и 3D-печатью является размер детали. Как правило, станки с ЧПУ могут обрабатывать более крупные детали из-за их размера. С 3D-принтерами связано так много затрат, что выход за пределы определенного размера становится невозможным. В этом случае лучше всего учитывать специфику проекта. Однако общий принцип, согласно которому ЧПУ является лучшим выбором для изготовления более крупных деталей, в большинстве случаев верен.

Сложность дизайна

Это область, где 3D-принтеры блистают. Поскольку они разрабатываются непосредственно на основе модели САПР, практически нет проектов, с которыми 3D-принтеры не могли бы справиться. Обработка, будь то традиционная или с ЧПУ, требует большого участия экспертов, чтобы гарантировать отсутствие помех для режущего инструмента.
Тем самым многие сложные конструкции становятся непрактичными или невозможными.
С другой стороны, 3D-печать не только свободна от всех этих ограничений.
Он также может пойти на шаг выше и обрабатывать полые конструкции и другие функции, которые невозможны для других технологий производства.

Точность размеров

Требуемая вам точность размеров также повлияет на выбор подходящей для вас техники.
И станки с ЧПУ, и 3D-принтеры достаточно точны и дают стабильные результаты.
Однако станки с ЧПУ по-прежнему зависят от исходных данных оператора и кодов G/M.
У 3D-принтеров этой проблемы нет, и они дают стабильные результаты.
Однако их разница весьма мала и незначительна для большинства распространенных приложений.
Таким образом, в этом отношении ЧПУ и 3D-печать стоят плечом к плечу.

Чистота поверхности

Это одна из областей, где станки с ЧПУ являются явным победителем.
При правильных условиях станки с ЧПУ обеспечат более качественную обработку поверхности по сравнению с 3D-принтерами.
Основная причина разницы заключается в том, что 3D-принтеры предназначены для прототипов и деталей, требующих дальнейшей обработки.
Станки с ЧПУ предназначены для создания конечной продукции, готовой к продаже, поэтому их возможности обработки поверхности гораздо более продвинуты.

Скорость

Как правило, станки с ЧПУ могут вырезать детали намного быстрее, чем 3D-принтеры.
Однако общее время зависит не только от скорости резания.
Время запуска машины и другие требования к предварительной обработке, а также другие факторы определяют общую скорость процесса.
Размер также играет роль. Общее эмпирическое правило заключается в том, что для небольших деталей 3D-принтеры являются более быстрым вариантом, поскольку они сразу же приступают к изготовлению детали.
Однако ЧПУ — правильный выбор для более крупных деталей.

Требования к постобработке

Как правило, станки с ЧПУ поставляют деталь, на 100% готовую к выходу на рынок. 3D-принтеры немного другие.
Их обычное применение связано с прототипированием или помощью в создании пресс-форм.
В обоих случаях шероховатая обработка поверхности подойдет. В противном случае вам придется дополнительно обработать деталь, прежде чем она будет готова к любому другому применению.
Кроме того, металлические 3D-печатные компоненты требуют еще одной термической обработки.
Из-за особенностей работы 3D-печати разработанная деталь не обладает высокой усталостной прочностью и ударными свойствами.
Термическая обработка позволяет внутренней структуре лучше затвердевать и обеспечивать более высокие характеристики.
Однако он по-прежнему не работает так же хорошо, как детали с ЧПУ.

Экологичность

Материалы для ЧПУ и 3D-печати могут работать с множеством материалов.
Процесс с ЧПУ, как правило, не содержит вредных материалов, в то время как 3D-принтеры используют больше термопластиков для прототипирования.
При правильном использовании они могут стать отличным способом переработки пластика, который в противном случае оставался бы в обращении в течение длительного времени.
Таким образом, в зависимости от вашего применения и заботы об окружающей среде, как ЧПУ, так и 3D-печать потенциально могут быть экологически чистыми вариантами.

Производственный бюджет

И ЧПУ, и 3DP имеют некоторые сопутствующие затраты.
Для изготовления небольших одноразовых деталей лучшим выбором будут 3D-принтеры.
Однако массовое производство требует последовательных операций, и лучшим вариантом для этого являются станки с ЧПУ.