CNC vs. 3D printanje – koja je metoda prikladnija za izradu vašeg dijela?

Prikladno za izradu vašeg dijela?

Proizvođači diljem svijeta često istražuju različite mogućnosti za izradu funkcionalnih dijelova.

Traže moderne tehnike kako bi smanjili troškove proizvodnje, vrijeme i energiju. Tu njihova potraga staje. Moraju birati između CNC i 3D ispisa.

Jeste li i vi jedan od tih proizvođača? Želite li izraditi funkcionalne dijelove 3D ispisom ili CNC obradom? Naravno, 3D ispis vam može pružiti kvalitetu potrebnu za proizvodnju na industrijskoj razini.

No, poznavanje razlika između CNC i 3D ispisa je ključno i može vam pomoći u odabiru najbolje tehnike za vašu proizvodnu liniju.

Pa istražimo CNC u odnosu na 3D printanje u današnjem članku!

Što je CNC obrada?

Izvor slike : https://pixabay.com/photos/cnc-machine-milling-drill-industry-5770325/

CNC obrada je kratica za računalno numeričko upravljanje. To je oblik subtraktivne proizvodnje. Stoga je godinama superiorna metoda.

Metoda datira iz 1940-ih. Koristila se za obradu vrlo naprednih dijelova koji su zahtijevali optimalnu preciznost. CNC obrada zahtijeva rezanje ili oduzimanje od blokova materijala za izradu konačnih proizvoda.

Danas se ova vrsta proizvodnje javlja u raznim oblicima. To uključuje rezbarenje, žičanu erozijsku obradu i lasersko rezanje. Drugi su tokarenje i glodanje.

Što je 3D ispis?

Izvor slike : https://pixabay.com/vectors/3d-printer-3d-printing-3d-printer-3311587/

3D ispis se naziva i izrada prototipa ili aditivna proizvodnja. Jedan je od najnovijih mehanizama izrade.

Do ovog trenutka, došlo je do značajnog rasta 3D ispisa. To je zbog napretka materijala i tehnologije. Ovaj oblik proizvodnje datira iz 1980-ih.

Razvojni inženjeri koriste ovu metodu za reprodukciju prototipova iz digitalnih dizajna. Neki je preferiraju zbog fleksibilnosti, niske cijene i brzine.

Proces 3D ispisa odvija se sloj po sloj. Dolazi u raznim tehnološkim oblicima. Osim toga, može ispisivati ​​mnoge metalne i polimerne materijale.

Obje tehnologije imaju svoje prednosti i nedostatke. Većina ih je u području razvoja proizvoda i proizvodnje. Postoje argumenti koje treba navesti kako biste procijenili idealnu metodu za svoju primjenu ili proces.

No, važno je napomenuti da se te dvije metode često mogu nadopunjavati. Mogu postojati jedna pored druge. Kako biste utvrdili mogu li ove tehnologije koristiti vašoj industriji, evo nekoliko čimbenika:

• Proces proizvodnje
• Razvoj dizajna
• Kultura tvrtke
• Poslovni model

Na primjer, strojogradnje mogu koristiti CNC obradu ako imaju velike proizvodne potrebe. Istovremeno mogu koristiti 3D ispis za izradu dijelova sa složenim ili naprednim dizajnom ili geometrijom. Nešto što CNC obrada ne može učiniti.

Može li 3D ispis postati zamjena za CNC?

Od svog lansiranja, CNC obrada se pokazala kao najtipičnija metoda izrade prototipova do danas. Da, postoje i druge nove metode. Ali, one se ne mogu usporediti s ovim oblikom subtraktivne proizvodnje čak i ako postoji koegzistencija.

Tko zna hoće li se stvari promijeniti u budućnosti. Nismo sigurni jer su mogućnosti 50-50. 3D ispis možda i ne mora prestići CNC obradu.

Ovaj oblik aditivne proizvodnje je divljenja vrijedan. Već radi na raznim zadacima koje bi CNC strojevi mogli obavljati. Ali, to je samo manji zadatak.

Štoviše, ukupni trošak CNC obrade je minimalan ako ga usporedite s 3D ispisom. Većina ljudi se slaže da je CNC obrada na vrhuncu razvoja.

Neki od ovih strojeva, iako sićušni, su mini-tvornice. Dobar broj njih je robusnih mogućnosti. Mogu izvršavati mnoge zadatke, a ograničenja su mala.

U slučajevima kada CNC obrada ima svoje nedostatke, 3D ispis dolazi da spasi stvar. Gotovo svaki predmet možete proizvesti pomoću 3D pisača za nekoliko dana. No, uobičajeno je da se preklapanje dogodi.

CNC vs. 3D ispis - A Komparativna studija!

CNC obrada, kao dio subtraktivnih proizvodnih procesa, popularnija je u cijelom svijetu. Nudi veću svestranost od drugih metoda proizvodnje.

U većini slučajeva, kada netko želi funkcionalni detalj ili dio, CNC tehnologija je primarni alat. Uobičajena je u inženjerstvu, testiranju i evaluaciji.

U vojnom smislu, CNC obrada i drugi suptraktivni procesi nazivaju se avangarda. 3D ispis i druge metode aditivne obrade nazivaju se pozadinska garda.

Evo kako se te dvije metode uspoređuju:

1) Jednostavnost korištenja

Postoji računalno potpomognuti softver za dizajn koji može raditi s 3D printerima i CNC usmjerivačima. Dvije tehnologije koriste različite metode za davanje rezultata.

CNC usmjerivači koriste metodu koja radi suprotno od onoga što radi 3D printer. CNC strojevi počinju s blokovima materijala. Sav otpad se izrezuje, a ono što ostaje je samo namjeravani konačni proizvod.

Slično tome, 3D printeri će početi od nule, a zatim će dodati slojeve jedinstvenog materijala. Na taj način se formira masa koja poprima oblik željenog dizajna proizvoda.

Ponekad mogućnosti pisača mogu biti ograničenje fleksibilnosti i proizvodnje. CNC tehnologija daje brže rezultate.

2) Materijali

CNC glodalice stvaraju teške dijelove. Izrađene su od metala visoke gustoće i visoke vlačne čvrstoće. CNC dijelovi mogu biti precizni dijelovi za proizvodne strojeve, motore i avione.

Također, koriste se u okruženjima visokog intenziteta, vosku, drvu i plastici. Bilo koji drugi materijal može se obraditi CNC strojno.

S druge strane, većina 3D printera koristi aditivni proces. Izrađuju proizvode od posebnih smola, metala i plastike te različitih vrsta materijala.

Proces ispisa koristi jedinstvene materijale. 3D dijelovi možda neće imati dovoljno čvrstoće za upotrebu u nekim zahtjevnim okruženjima. Osim toga, možda neće funkcionirati u okruženjima za vozila i druge proizvodne strojeve.

Materijali korišteni za ispis 3D objekata dobro će funkcionirati pri izradi prototipova modela. Također će funkcionirati i za proizvode široke potrošnje za osobnu i kućnu upotrebu.

Postoji novija 3D tehnologija koja se koristi u proizvodnji stomatoloških i medicinskih proizvoda. Ove tehnike koriste jedinstvene materijale odobrene od strane FDA. Međutim, ne postoje 3D printeri koji mogu proizvesti sličnu kvalitetu ispisa kao CNC glodalica.

3) Trošak

Razlike između ova dva oblika proizvodnje čine usporedbu cijena prilično teškom. Definicije tipičnih jedinica razlikovat će se ovisno o poslovima, materijalima i kupcima.

Usporedbe će biti općenite. Ako se za izradu određenog dijela koristi CNC stroj, mala količina ima visoku jediničnu cijenu. Proizvodnja velikih serija je jeftinija CNC obradom.

Zbog toga je CNC obrada izvrsna za masovnu proizvodnju. Kod 3D ispisa, svaka jedinica će koštati isto bez obzira na veličinu serije.

Ako proizvodite malu količinu artikla, ukupni trošak svake jedinice koju napravite predstavljat će prednost. Ali, ako proizvodite veće serije artikla, ukupni trošak za svaku jedinicu može biti teško odrediti.

Kod CNC obrade, jedinična cijena proizvoda će se povećavati s preciznošću i složenošću njegovog rezultata. Visoka cijena složenih CNC rezultata proizlazi iz povećanog broja potrebnih putanja alata.

Također, važan je mali rezač koji koristite i vrijeme potrebno za završetak posla.

4) Točnost

CNC obrada nudi vrhunsku kvalitetu površine. Dakle, ako usporedite najbolje rezultate 3D printera, dijelovi izrađeni CNC-om mogu se isporučiti izravno na bilo koje odredište. Oni dobiveni 3D printanjem trebat će drugačije procese za dovršetak zadataka.

Sveukupno, CNC obrada postaje učinkovitija od 3D ispisa. Potonjem nedostaje preciznosti za neke složene primjene.

Možete koristiti mehanizam za selektivno lasersko taljenje koji ispisuje 3D rezultate pri korištenju metala. Ali, točnost nije kao kod CNC strojeva.

CNC obrada je nenadmašna kada je u pitanju točnost i brzina. To je zato što su joj tolerancija i točnost jedinstvene. Možete očekivati ​​da će vrijednost točnosti CNC obrade biti od +-0.01 mm do +-0.05 mm. Pa, to također ovisi o geometriji.

S druge strane, kvaliteta površine postignuta 3D ispisom možda nije tako dobra kao kod CNC-a. Imajte na umu da 3D ispis nudi točnost od približno +-0.1 mm. Osim toga, brzina proizvodnje u 3D ispisu također će varirati ovisno o potrebnoj točnosti.

5) Utjecaj na okoliš

CNC obrada uključuje rezanje materijala iz standardnog bloka. Naravno, na kraju će biti neuredno. Nakon proizvodnog procesa potrebno je očistiti dijelove.

Sve ovo i odlaganje nereda nije dio 3D proizvodnog procesa. Aditivna proizvodnja će oblikovati objekt bez stvaranja otpada.

Naravno, svaki proizvođač želi smanjiti otpad materijala tijekom proizvodnog procesa. Ako ne smanjiti, trebali bismo barem ponovno upotrijebiti otpadni materijal.

Nekoliko operacija u CNC stroju može rezultirati strugotinom. To uključuje glodanje, bušenje, tokarenje itd. Pa, moguće je ponovno upotrijebiti metalne i plastične ostatke u prikladnom proizvodnom procesu. Međutim, ne možemo koristiti određeni otpad poput drvenih ostataka.

Ali, materijal morate ubaciti u stroj. Osim potpora, ako ćete ih koristiti, nereda je minimalno ili nimalo.

U usporedbi s tim, 3D ispis je etičniji jer ima manje otpada.

CNC ili 3D printanje - što je korisnije?

Nadamo se da sada razumijete ključne razlike između 3D ispisa i CNC-a. Dakle, shvatimo koja metoda vam može donijeti više prednosti.

1) Snaga

U većini slučajeva, proizvođači preferiraju CNC obradu za obradu metala. Stoga CNC strojevi uglavnom koriste monolitne materijale s izvrsnim toplinskim i mehaničkim svojstvima.

3D ispis može obrađivati ​​širok raspon materijala, posebno tekuće materijale. Stoga se ne može očekivati ​​da će materijali imati dobra fizička svojstva. Osim toga, imaju slabija mehanička svojstva u usporedbi s materijalima koji se koriste u CNC obradi.

2) Otpad

CNC strojevi su standard za izradu preciznih, izdržljivih i toplinski otpornijih dijelova. Ovi strojevi dostupni su u gotovo svim industrijama.

Industrije se kreću od malih poduzeća do velikih proizvodnih tvornica. Postoji širok raspon primjena, a otpad je znatan. Bilo da se radi o lijevanju, oblikovanju metala ili nakitu.

Za razliku od CNC obrade, 3D ispis koristi točnu količinu materijala koja vam je potrebna za izradu objekta. Ovdje je otpad minimalan. Ali ne zaboravite materijal koji vam može trebati za potporne konstrukcije.

Ali kao što je gore spomenuto, možemo ponovno upotrijebiti metalne i plastične ostatke nastale CNC obradom. Strugotinu možete reciklirati na mnogo načina.

Zapamtite, otpadni materijal od CNC obrade većinu vremena ima vrijednost. Metalni otpad možete prodati reciklažnom poduzeću. Također možete ponovno upotrijebiti otpadni materijal sve dok se ne radi o drvenom otpadu. Bilo da se radi o iverju ili sitnim česticama metala! Možete ga ponovno upotrijebiti u bilo kojem trenutku.

3) Raznolikost primjena

Najpoznatiji je po preciznim, toplinski otpornim i izdržljivim dijelovima. CNC obrada je raširena u većini, ako ne i u svim industrijama. Veličina poslovanja nije problem.

Ipak, 3D ispis također obuhvaća viziju većine ljudi. Neka područja u kojima se ova metoda primjenjuje su zdravstvo, zrakoplovstvo i inženjerstvo. Druga su bio-ispis, ispis hrane, nakit te građevinarstvo.

4) 3D modeli i softver

Priprema softvera za CNC obradu nešto je složenija od 3D ispisa. Bitno je stvoriti putanje alata pomoću softvera za računalno potpomognutu proizvodnju.

Specijalist treba odrediti lokaciju. Također, provjerava dimenzije materijala i karakteristike rezača. Druge stvari koje treba postaviti su, između ostalog, vreteno i brzine osi.

S druge strane, 3D printeri su pristupačniji. Za prijenos digitalnih modela u G-kod potreban vam je poseban softver poznat kao slicer. On kontrolira 3D proizvodni proces.

Metoda rezanja je jednostavnija od prethodnog programiranja CNC strojeva.

5) Raznolikost alata

Možete koristiti nekoliko alata u istom CNC stroju. To proširuje mogućnosti i čini ovaj proces svestranijim. Sve pripisujemo CNC tehnologiji.

Neki strojevi mogu automatski promijeniti alate prema vašem trenutnom zadatku. Proizvodni proces neće imati dulje pauze.

Za 3D ispis dostupni su ograničeni alati. Većinom to može biti problematično. Ali, kada koristite ovu aditivnu metodu proizvodnje, drugi nisu potrebni. 3D ispis se može pohvaliti nevjerojatnom raznolikošću.

6) Brzina

Složenost dizajna ovdje igra značajnu ulogu. Ona i vaš izbor materijala odredit će brzinu proizvodnje ako koristite CNC strojeve. To bi moglo biti izvrsno i, u većini slučajeva, nenadmašno.

No, imajte na umu da predprogramiranje nekih procesa može potrajati, posebno ako se radi o složenijim projektima.

Vrijeme obrade za ovu proizvodnju može trajati 3 do 4 dana. Za 3D ispis to može biti 1 ili 2 dana.

U nekim slučajevima, 3D ispis može biti sporiji i nije najbolja opcija za bilo kakvu serijsku proizvodnju. Razlog zašto se naziva brzom izradom prototipa je taj što pisači ne trebaju dulje predprogramiranje. Potrebno je kratko vrijeme za njihov rad.

Ono što treba je učitavanje materijala i rezanje datoteka. To je nešto što možete učiniti za nekoliko minuta, a zatim poslati na printanje.

Aditivna proizvodnja se iz dana u dan poboljšava. Današnji strojevi rade brže od starijih dizajna.

7) Naknadna obrada

Ponekad detalji koje izrađujete CNC strojevima zahtijevaju naknadnu obradu poput brušenja, pjeskarenja, galvanizacije, četkanja i brušenja.

Proces brušenja

Proces pjeskarenja

Proces četkanja

Postupak mljevenja

Također, dijelove možete brusiti i završno obrađivati ​​na istom CNC stroju. Rezultati su ovdje jednako izvrsni kao i odljevak.

Kod 3D ispisa, proizvodi zahtijevaju naknadnu obradu. Pretpostavimo da ste temperaturno obrađivali metalne dijelove s unutarnjim naprezanjem. Zatim neke od njih možete koristiti odmah nakon ispisa.

Često postavljana pitanja o CNC u odnosu na 3D ispis

1) Koje su značajne razlike između 3D ispisa i CNC obrade?

Većina korisnika 3D printanja kaže da je jednostavniji za korištenje od CNC strojeva. Nakon što pripremite datoteku, sve što trebate je odabrati orijentaciju dijelova i ispunu.

Pisaču će možda trebati podrška, ali ne uvijek nužna. Nakon što započnete s ispisom, nema potrebe za nadzorom. Ostavite pisač dok se proces ispisa ne završi. Tehnologija će utjecati na potrebe naknadne obrade.

Ali, CNC obrada zahtijeva stručnjaka za procjenu različitih alata. Radi na jedinstvenim principima proizvodnje. Kao subtraktivni proces, počinje s komadom materijala. Koristi programske kontrole.

Možete birati između 3-osnih, 4-osnih i 5-osnih strojeva. Oni se nazivaju računalnim numeričkim upravljanjem. CNS kontrolira kretanje ovih alata za obradu u tri dimenzije. Strojevi uklanjaju materijal dok se proces obrade ne završi. Ostat ćete sa svojim konačnim proizvodom.

Među svim tim, 5-osni stroj može vam pomoći u izradi složenih dijelova. Osim toga, u 5-osnim strojevima potrebno je izvoditi i manje operacija rotacije. Sve to štedi radnu snagu, a također poboljšava brzinu i točnost proizvodnje.

2) Trebam li nabaviti CNC stroj ili 3D printer za svoje poslovanje?

CNC obrada je starija od 3D ispisa. No, većina ljudi ih podjednako prihvaća. Zapamtite, u nekim situacijama ih možda morate koristiti ruku pod ruku.

Svaka ima značajne prednosti u odnosu na većinu tradicionalnih metoda poput injekcijskog prešanja. Bit će korisno procijeniti vaše potrebe prije nego što odaberete što vam najbolje odgovara.

Ono što ćete kupiti ovisit će o vašim potrebama. 3D printeri su svestrani. No, određeni čimbenici mogu vam ometati odluku.

Ako se još niste odlučili, 3D printeri su izvrsne opcije. Ako ste dovoljno vješti, CNC strojevi će vam poslužiti. Napredniji modeli imaju minimalnu buku i otpad. No, trebat će vam radionica za skladištenje ovih strojeva jer su glomazni.

Neki 3D printeri su sporiji, ali mogu biti jeftiniji za manje serije proizvodnje. Za rukovanje njima potrebna je osnovna obuka. Emisije su niže i možete ih imati u uredskom prostoru.

Razmotrite sve aspekte prije donošenja odluke. Bit će bolje ako možete dobiti druge konkurentske prednosti dviju metoda.

3) Može li 3D printanje metala zamijeniti uobičajenu CNC obradu?

3D ispis i CNC obrada koriste slične temeljne tehnologije. Napredak u jednoj potaknut će poboljšanja u drugoj.

Ako se radi o cijelom procesu proizvodnje metalnih dijelova, to je drugačije. CNC obrada i 3D printanje metala ne mogu se međusobno zamijeniti.

3D printanje metala se poboljšava i moglo bi zamijeniti neke procese. Ali, i dalje će nam trebati CNC obrada.

4) Je li CNC obrada jeftinija od 3D ispisa?

U većini prosječnih slučajeva, 3D ispis je pristupačniji od CNC obrade. Međutim, troškovi će ovisiti o broju dijelova koji su vam potrebni i koliko brzo su vam potrebni.

Brzina je ključni element kada je u pitanju odabir između 3D ispisa i CNC obrade. Naravno, CNC vam može pružiti veću brzinu proizvodnje za izradu određenog proizvoda u masovnoj količini. Potrebno je samo postaviti montažnu liniju strojeva koji mogu proizvesti svaki dio.

S druge strane, 3D ispis uključuje izradu cijelog proizvoda od početka do kraja. Stoga, proces 3D ispisa možda nije idealan za velike proizvodnje.

Za velike količine s visokim dvoznamenkastim brojkama, CNC obrada bit će najbolja opcija. 3D ispis je prikladan za manje količine. Ako vam dijelovi prototipova trebaju brže, 3D ispis je najbolji izbor.

Više faktora će otežati usporedbu troškova. Jedan od njih su različiti troškovi materijala. Jeftini materijali poput ABS-a neće koštati isto kao oni od oko 500 dolara po kilogramu. Štoviše, promjena i popravak strojeva poput CNC glava utjecat će na ukupne troškove.

Konačne misli!

Do određene mjere, i CNC obrada i 3D ispis mogu se preklapati. Najčešće, u performansama i mogućnostima. Ali, svaki ima prednosti koje ga čine prikladnim za posebne primjene.

CNC obrada je izvrsna za zadatke koji zahtijevaju visoku preciznost. Također, stvara složene proizvode od gotovih materijala. Većina ljudi preferira ovo zbog isplativosti i točnosti.

Karakteristike novog 3D ispisa čine taj proces savršenim za izradu prototipova. Drugi koji mu odgovaraju su proizvodi dizajnirani po narudžbi i vizualno opravdanje.

Sve je zaokruženo na jednu cjelinu; svijet je otvoreno polje. Prepun je prostora za CNC strojeve i 3D printere. Stoga odaberite pravu tehnologiju za svoju sljedeću proizvodnju.