ЧПУ против 3D-печати – какой метод подходит для создания вашей детали?

Подходит для создания вашей части?

Производители по всему миру часто изучают различные варианты создания функциональных деталей.

Они ищут современные технологии, чтобы сократить производственные затраты, время и энергию. На этом их поиски останавливаются. Им нужно выбрать между ЧПУ и 3D-печатью.

Вы один из этих производителей? Вы хотите создавать функциональные детали с помощью 3D-печати или обработки на станке с ЧПУ? Конечно, 3D-печать может обеспечить качество, необходимое для промышленного производства.

Но знание различий между ЧПУ и 3D-печатью очень важно и может помочь вам выбрать лучшую технологию для вашей производственной линии.

Давайте в сегодняшней статье рассмотрим сравнение ЧПУ и 3D-печати!

Что Обработка CNC?

Источник изображения : https://pixabay.com/photos/cnc-machine-milling-drill-industry-5770325/

CNC Machining — это аббревиатура от компьютерного числового управления. Это форма субтрактивного производства. Таким образом, это лучший метод на протяжении многих лет.

Этот метод появился в 1940-х годах. Его использовали для обработки высокотехнологичных деталей, требующих оптимальной точности. Обработка на станке с ЧПУ требует резки или вычитания блоков материала для создания конечного продукта.

В настоящее время этот вид производства встречается в различных формах. К ним относятся резьба, электроэрозионная обработка и лазерная резка. Другие занимаются токарной и фрезерной обработкой.

Что такое 3D-печать?

Источник изображения : https://pixabay.com/vectors/3d-printer-3d-printing-3d-printer-3311587/

3D-печать также называют прототипированием или аддитивным производством. Это один из новейших механизмов изготовления.

До этого момента наблюдался значительный рост в 3D-печати. ​​Это произошло из-за развития материалов и технологий. Эта форма производства берет свое начало в 1980-х годах.

Разработчики продуктов используют этот метод для воспроизведения прототипов цифровых проектов. Некоторые люди предпочитают его из-за его гибкости, низкой стоимости и скорости.

Процесс 3D-печати происходит слой за слоем. Он поставляется в различных технологических формах. Кроме того, он может печатать многими металлическими и полимерными материалами.

Обе технологии имеют свои плюсы и минусы. Большинство из них занимаются разработкой и производством продуктов. Существуют аргументы, которые помогут определить идеальный метод для вашего приложения или процесса.

Но важно отметить, что эти два метода часто могут дополнять друг друга. Они могут существовать бок о бок. Чтобы определить, могут ли эти технологии принести пользу вашей отрасли, вот несколько факторов:

• Производственный процесс
• Развитие дизайна
• Культура компании
• Бизнес модель

Например, механические цеха могут использовать обработку с ЧПУ, если у них есть объемные производственные потребности. В то же время они могут использовать 3D-печать для создания деталей со сложными или передовыми конструкциями или геометрией. То, чего обработка с ЧПУ сделать не может.

Может ли 3D-печать стать заменой ЧПУ?

С момента своего запуска обработка на станках с ЧПУ оказалась наиболее типичным методом прототипирования на сегодняшний день. Да, есть и другие новые методы. Но они не сравнятся с этой формой субтрактивного производства, даже если они сосуществуют.

Кто знает, изменится ли что-то в будущем. Мы не уверены, так как возможности 50 на 50. 3D-печать может, а может и не превзойти обработку на станках с ЧПУ.

Эта форма аддитивного производства достойна восхищения. Он уже работает над различными задачами, которые могут выполнять станки с ЧПУ. Но это лишь второстепенная задача.

Более того, общая стоимость обработки на станке с ЧПУ минимальна по сравнению с 3D-печатью. Большинство людей согласны с тем, что обработка с ЧПУ находится на пике развития.

Некоторые из этих машин, хотя и крошечные, представляют собой мини-фабрики. Многие из них надежны в своих возможностях. Они могут выполнять множество задач, а ограничений мало.

В тех случаях, когда обработка с ЧПУ имеет свои недостатки, 3D-печать спасает ситуацию. Вы можете изготовить практически любой объект с помощью 3D-принтеров за считанные дни. Но типично, что происходит перекрытие.

ЧПУ против 3D-печати - A Сравнительное исследование!

Обработка с ЧПУ, как часть субтрактивных производственных процессов, более популярна во всем мире. Он предлагает большую универсальность, чем другие методы производства.

В большинстве случаев, когда кому-то нужна функциональная деталь или деталь, технология ЧПУ является основным инструментом. Это часто встречается в проектировании, тестировании и оценке.

Говоря военным языком, обработка на станках с ЧПУ и другие субтрактивные процессы называются авангардом. 3D-печать и другие методы аддитивной обработки называются арьергардом.

Вот как эти два метода сравниваются друг с другом:

1) Простота использования

Существует компьютерное программное обеспечение для проектирования, которое может работать с 3D-принтерами и фрезерными станками с ЧПУ. Эти две технологии используют разные методы для получения результатов.

Фрезерные станки с ЧПУ будут использовать метод, противоположный тому, который будет делать 3D-принтер. Станки с ЧПУ начинаются с блоков материала. Все отходы вырезаются, и остается только предполагаемый конечный продукт.

Точно так же 3D-принтеры начнут с нуля, а затем будут добавлять слои уникального материала. Таким образом, он образует массу, принимающую форму предполагаемого продукта.

Иногда возможности принтера могут быть ограничением гибкости и производительности. Технология ЧПУ обеспечивает более быстрые результаты.

2) Материалы

Фрезерные станки с ЧПУ создают мощные результаты. Они изготавливаются из металлов с высокой плотностью и высокой прочностью на разрыв. Результатами работы станков с ЧПУ могут быть прецизионные детали для производственного оборудования, двигателей и самолетов.

Кроме того, они используются в средах высокой интенсивности, воске, дереве и пластмассах. Любой другой материал может обрабатываться на станке с ЧПУ.

С другой стороны, большинство 3D-принтеров используют аддитивный процесс. Они изготавливают изделия из специальных смол, металла, пластика и разных материалов.

В процессе печати используются уникальные материалы. 3D-детали могут оказаться недостаточно прочными для использования в некоторых сложных условиях. Кроме того, он может не работать в настройках транспортных средств и другой производственной техники.

Материалы, используемые при печати 3D-объектов, хорошо подойдут при создании моделей-прототипов. Для потребительских товаров для личного и бытового использования тоже подойдет.

При производстве стоматологической и медицинской продукции используются новейшие 3D-технологии. В этих методах используются уникальные материалы, одобренные FDA. Но не существует 3D-принтеров, которые могли бы обеспечить такое же качество печати, как фрезерный станок с ЧПУ.

3) Стоимость

Различия между этими двумя формами производства затрудняют сравнение цен. Определения типичных единиц будут различаться в зависимости от работ, материалов и клиентов.

Сравнения будут в общих чертах. Если для изготовления конкретной детали используется станок с ЧПУ, небольшое количество будет стоить дорого. Производство больших партий дешевле при использовании станков с ЧПУ.

По этой причине обработка с ЧПУ отлично подходит для массового производства. При 3D-печати каждая единица будет стоить одинаково, независимо от размера партии.

Если вы производите небольшое количество товара, общая стоимость каждой произведенной вами единицы будет представлять собой преимущество. Но если вы производите большие партии товара, общая стоимость каждой единицы может быть затруднена.

При обработке на станках с ЧПУ себестоимость единицы продукции будет увеличиваться в зависимости от точности и сложности ее вывода. Высокая цена сложных выводов с ЧПУ обусловлена ​​возросшим количеством необходимых траекторий инструмента.

Кроме того, значение имеет небольшой резак, который вы используете, и время, необходимое для завершения работы.

4) Точность

Обработка на станках с ЧПУ обеспечивает превосходное качество поверхности. Итак, если вы сравните лучшие результаты 3D-принтеров, детали, изготовленные на станках с ЧПУ, могут отправиться прямо в любой пункт назначения. Тем, кто занимается 3D-печатью, для выполнения задач потребуются другие процессы.

В целом обработка с ЧПУ становится более эффективной, чем 3D-печать. Последнему не хватает точности для некоторых сложных приложений.

Вы можете использовать селективный механизм лазерной плавки, который печатает 3D-выходы при использовании металла. Но точность не такая, как у станков с ЧПУ.

Обработка на станках с ЧПУ не имеет себе равных, когда дело касается как точности, так и скорости. Это потому, что ее допуск и точность уникальны. Вы можете ожидать, что значение точности обработки на станках с ЧПУ будет около +-0.01 мм до +-0.05 мм. Ну, это также зависит от геометрии.

С другой стороны, качество поверхности, достигаемое при 3D-печати, может быть не таким хорошим, как при использовании ЧПУ. Обратите внимание, что 3D-печать обеспечивает точность примерно +-0.1 мм. Кроме того, скорость изготовления при 3D-печати также будет варьироваться в зависимости от требуемой точности.

5) Влияние на окружающую среду

Обработка на станке с ЧПУ предполагает резку материала из стандартного блока. Конечно, в конечном итоге это будет грязно. Очищать детали необходимо после производственного процесса.

Все это, а также устранение беспорядка не являются частью процесса 3D-производства. Аддитивное производство позволит сформировать объект без образования отходов.

Конечно, каждый производитель хочет минимизировать отходы материала в процессе производства. Если не сократить, то нам следует, по крайней мере, повторно использовать отходы.

Некоторые операции на ЧПУ могут привести к образованию стружки. Это включает в себя фрезерование, сверление, токарную обработку и т. д. Металлические и пластиковые отходы можно повторно использовать в подходящем производственном процессе. Однако мы не можем использовать отдельные отходы, такие как древесные отходы.

Но вам необходимо загрузить материал в машину. Беспорядок минимален или отсутствует, если не считать опор, если вы их используете.

Для сравнения, 3D-печать более этична, поскольку требует меньше отходов.

ЧПУ или 3D-печать — что выгоднее?

Надеемся, теперь вы понимаете существенные различия между 3D-печатью и ЧПУ. Итак, давайте выясним, какой метод может принести вам больше преимуществ.

1) Сила

В большинстве случаев производители предпочитают обработку металлов на станках с ЧПУ. Таким образом, в станках с ЧПУ в основном используются монолитные материалы, обладающие отличными термическими и механическими свойствами.

3D-печать позволяет обрабатывать широкий спектр материалов, особенно жидких. Таким образом, нельзя ожидать, что материалы будут иметь хорошие физические свойства. Кроме того, они имеют меньшие механические свойства по сравнению с материалами, используемыми при обработке на станках с ЧПУ.

2) Отходы

Станки с ЧПУ являются стандартными для изготовления точных, долговечных и термостойких деталей. Эти машины доступны практически во всех отраслях промышленности.

Отрасли варьируются от малого бизнеса до крупных производственных предприятий. Спектр применения широк, а отходы значительны. Будь то литье, литье металла или ювелирные изделия.

В отличие от обработки на станках с ЧПУ, 3D-печать использует ровно столько материала, сколько нужно для создания объекта. Здесь отходы минимальны. Но не забывайте о материале, который может понадобиться для опорных конструкций.

Но, как упоминалось выше, мы можем повторно использовать металлические и пластиковые отходы, полученные в результате работы на станках с ЧПУ. Стружку можно переработать разными способами.

Помните, что лом станков с ЧПУ большую часть времени имеет большую ценность. Вы можете сдать металлолом переработчику. Вы также можете повторно использовать отходы, если это не древесные отходы. Будь то осколки или крошечные кусочки металла! Вы можете использовать его повторно в любое время.

3) Разнообразие приложений

Он наиболее известен точными, термостойкими и долговечными деталями. Обработка на станках с ЧПУ широко распространена в большинстве, если не во всех, отраслях. Размер бизнеса не имеет значения.

Тем не менее, 3D-печать также захватывает видение большинства людей. Некоторые области, где применяется этот метод, — это здравоохранение, аэрокосмическая промышленность и инженерия. Другие отрасли — это биопечать, печать продуктов питания, ювелирные изделия, а также строительство.

4) 3D-модели и программное обеспечение

Подготовка программного обеспечения для процессов обработки на станках с ЧПУ несколько сложнее, чем 3D-печать. Очень важно создавать траектории движения инструмента с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства.

Специалисту необходимо уточнить местоположение. Также проверяются размеры заготовки и характеристики фрезы. Другими вещами, которые необходимо установить, являются, среди прочего, шпиндель и скорости осей.

С другой стороны, 3D-принтеры более доступны. Для перевода цифровых моделей в G-код вам понадобится специальное программное обеспечение, известное как слайсер. Это то, что контролирует процесс 3D-производства.

Метод нарезки более прост, чем предварительное программирование станков с ЧПУ.

5) Разнообразие инструментов

Вы можете использовать несколько инструментов на одном станке с ЧПУ. Это расширяет возможности и делает этот процесс более универсальным. Мы приписываем все технологии ЧПУ.

Некоторые машины могут автоматически менять инструменты в соответствии с вашей текущей задачей. Производственный процесс не будет иметь длительных перерывов.

Для 3D-печати доступны ограниченные инструменты. В большинстве случаев это может быть проблематично. Но когда вы используете этот аддитивный метод производства, другие не нужны. 3D-печать может похвастаться невероятным разнообразием.

6) Скорость

Сложность конструкции здесь играет заметную роль. Это и ваш выбор материала будут определять скорость производства, если вы используете станки с ЧПУ. Это могло бы быть потрясающе и, в большинстве случаев, непревзойденно.

Но помните, что предварительное программирование некоторых процессов может занять больше времени, особенно если вы работаете над более сложными проектами.

Срок изготовления такого изделия может занять от 3 до 4 дней. Для 3D-печати это может быть 1 или 2 дня.

В некоторых случаях 3D-печать может быть медленнее и не является лучшим вариантом для любого серийного производства. Причина, по которой это называется быстрым прототипированием, заключается в том, что принтерам не требуется более длительное предварительное программирование. Для их запуска требуется короткое время.

Что ему нужно, так это загрузка материала и нарезка файлов. Это то, что вы можете сделать за несколько минут, а затем отправить на принтер.

Аддитивное производство совершенствуется с каждым днем. Современные машины работают быстрее старых конструкций.

7) Постобработка

Иногда детали, которые вы изготавливаете на станках с ЧПУ, требуют последующей обработки, такой как шлифовка, пескоструйная обработка, покрытие, чистка щеткой и шлифовка.

Процесс шлифования

Процесс пескоструйной обработки

Процесс чистки

Процесс шлифования

Кроме того, вы можете шлифовать и обрабатывать детали на одном и том же станке с ЧПУ. Результаты здесь так же хороши, как и актерский состав.

При 3D-печати изделия требуют постобработки. Предположим, вы занимались температурной обработкой каких-либо металлических деталей с внутренними напряжениями. Затем вы сможете использовать некоторые из них сразу после печати.

Часто задаваемые вопросы о ЧПУ против. 3D-печать

1) Каковы заметные различия между 3D-печатью и обработкой с ЧПУ?

Большинство пользователей 3D-печати говорят, что ее проще использовать, чем станки с ЧПУ. После того, как вы подготовите файл, все, что вам нужно, это выбрать части ориентации и наполнение.

Принтеру может потребоваться поддержка, но это не всегда необходимо. Как только вы начнете печатать, контроль не потребуется. Оставьте принтер до завершения процесса печати. Технология повлияет на потребности постобработки.

Но для обработки на станках с ЧПУ нужен специалист, который сможет оценить различные инструменты. Он работает по уникальным производственным принципам. Как субтрактивный процесс, он начинается с куска материала. Он использует программные элементы управления.

Вы можете выбрать 3-, 4- и 5-осевые станки. Это называется компьютерным числовым программным управлением. ЦНС управляет движениями этих обрабатывающих инструментов в трех измерениях. Машины удаляют материал до завершения процесса обработки. Вы останетесь с конечным продуктом.

Среди всего этого 5-осевой станок может помочь вам создавать сложные детали. Кроме того, на 5-осных станках также необходимо выполнять меньше операций вращения. Все это экономит рабочую силу, а также повышает скорость и точность производства.

2) Должен ли я приобрести станок с ЧПУ или 3D-принтер для своего бизнеса?

Обработка с ЧПУ старше 3D-печати. Но большинство людей воспринимают эти два фактора в равной степени. Помните, что в некоторых ситуациях вам, возможно, придется использовать их рука об руку.

Каждый из них имеет свои существенные преимущества по сравнению с большинством традиционных методов, таких как литье под давлением. Будет полезно оценить ваши потребности, прежде чем выбрать то, что лучше всего подходит для вас.

То, что вы купите, будет зависеть от ваших потребностей. 3D-принтеры универсальны. Но некоторые факторы могут помешать вашему решению.

Если вы еще не определились, 3D-принтеры — отличный вариант. Если у вас достаточно опыта, вам подойдут станки с ЧПУ. Более продвинутые модели имеют минимальный уровень шума и отходов. Но для хранения этих машин вам понадобится мастерская, поскольку они громоздки.

Некоторые 3D-принтеры медленнее, но могут быть дешевле для мелкосерийного производства. Для работы с ними необходима базовая подготовка. Выбросы ниже, и вы можете иметь их в офисных помещениях.

Прежде чем принять решение, рассмотрите все аспекты. Будет лучше, если вы сможете получить другие конкурентные преимущества этих двух методов.

3) Может ли 3D-печать металлом заменить обычную обработку на станке с ЧПУ?

3D-печать и обработка на станках с ЧПУ используют схожие основные технологии. Прогресс в одном будет способствовать улучшению другого.

Если речь идет о полном процессе производства металлических деталей, то это другое. Обработка на станках с ЧПУ и 3D-печать по металлу не могут заменить друг друга.

3D-печать металлом совершенствуется и может заменить некоторые процессы. Но нам все равно понадобится обработка на станке с ЧПУ.

4) Является ли обработка с ЧПУ дешевле, чем 3D-печать?

В большинстве случаев 3D-печать более доступна, чем обработка на станке с ЧПУ. Но затраты будут зависеть от количества необходимых вам деталей и того, насколько быстро они вам понадобятся.

Скорость является жизненно важным элементом, когда дело доходит до выбора между 3D-печатью и обработкой с ЧПУ. Конечно, ЧПУ может обеспечить более высокую скорость производства для производства конкретного продукта в массовом количестве. Нам нужно только настроить сборочную линию машин, которые смогут создавать каждую деталь.

С другой стороны, 3D-печать предполагает изготовление всего продукта от начала до конца. Таким образом, процесс 3D-печати может быть не идеальным для крупномасштабного производства.

Для огромного количества двузначных цифр обработка на станке с ЧПУ будет лучшим вариантом. 3D-печать подходит для небольших объемов. Если вам нужны части прототипов быстрее, 3D-печать — лучший помощник.

Большее количество факторов затруднит сравнение затрат. Во-первых, это разная стоимость материалов. Дешевые материалы, такие как ABS, не будут стоить так же, как те, которые стоят около 500 долларов за килограмм. Более того, замена и ремонт оборудования, такого как головки с ЧПУ, повлияет на общие затраты.

Последние мысли!

В некоторой степени и обработка на станке с ЧПУ, и 3D-печать могут пересекаться. Чаще всего в производительности и возможностях. Но каждый из них имеет свои преимущества, которые делают его пригодным для особых применений.

Обработка с ЧПУ отлично подходит для задач, требующих высокой точности. Также создает сложные изделия из готовых материалов. Большинство людей предпочитают это из-за экономической эффективности и точности.

Характеристики новой 3D-печати делают этот процесс идеальным для создания прототипов. Другие, которые работают на это, — это продукты с индивидуальным дизайном и визуальное обоснование.

Все собрано воедино; мир — открытое поле. В нем больше места для станков с ЧПУ и 3D-принтеров. Итак, выберите правильную технологию для вашего следующего производства.