3D tisk kovů vs. CNC obrábění, Co je lepší pro výrobu dílů?

"Klient spěchá s termínem, struktura je složitá a absolutně musí být leštěna na zrcadlovou úpravu."
"CNC říká, že tento díl nelze vyrobit; frézování nemůže dosáhnout určitých oblastí".

Pokud jste inženýrem v továrně na formy, vedoucím pracovníkem pro vývoj konstrukčních komponentů nebo pracovníkem pro nákup dílů, pravděpodobně jste tyto fráze slyšeli více než jednou.
Nyní se mnoho lidí zaměřuje na 3D tisk kovů, ale vzniká běžná otázka:
"K čemu je tisk skutečně vhodný? Ve srovnání s CNC, který je vhodnější?"

Ve skutečnosti, ani je naprosto lepší; Je to o tom, který je vhodnější za konkrétních podmínek.
Níže nebudeme diskutovat o abstraktních pojmech nebo aplikovat štítky. Místo toho rozdělíme 3D tisk kovů a CNC obrábění položku po položce, upřímně řečeno, z perspektivy skutečného projektu.

1. Typy dílů a výrobní volba: Kdy je 3D kovový tisk nebo CNC nejlepší

Různé části mají značně odlišnou procesní přizpůsobivost. Můžete se podívat na tabulku níže:

Pokud váš díl splňuje některou z podmínek v řadách s červeným okrajem, vážně zvážte 3D tisk:

Požadavky na strukturu dílu / funkce CNC proveditelnost 3D tisk kovů proveditelnost
Vnitřní chladicí kanály Komplexní spojování nebo vrtání Podporuje konformní kanály, integrované tvarování
Honeycomb nebo mřížkové lehké konstrukce Nelze obrábět Volný design
Víceúhlové, nepravidelné dutiny Vyžaduje více nastavení Jednorázové tiskové lisování
Formovaný díl s mikropóry / dýchací strukturou Těžké obrábět, špatná přesnost Může lokálně tisknout prodyšné oblasti
Vlastní konstrukce, malé dávky, vysoká variabilita ⚠️ Vysoký odpad z nástrojů Žádné formy nepotřebné, rychlá reakce

2. Složitost a nákladová efektivita: Tisk kovů pro složité díly, CNC pro jednoduchší návrhy

V našich rozhovorech s klienty je nejčastěji kladenou otázkou:
"Je 3D tisk opravdu nákladově efektivnější než CNC pro tuto část?"

Odpověď je jasná: Čím jednodušší je struktura, tím stabilnější je obrábění; Čím složitější je struktura, tím větší hodnotu nabízí tisk.

CNC výhodné scénáře

  • Jednoduché geometrie (roviny, válce, další pravidelné tvary)
  • Velké velikosti dílů (přesahující výrobní objem tiskárny)
  • Požadavky na povrch s vysokým leskem (přímá zrcadlová úprava bez následného zpracování)

Scénáře výhod 3D tisku

  • Topologie Optimalizované konstrukce (organická forma lehká konstrukce)
  • Lattice Lehké díly (lehké při zachování pevnosti)
  • Systémy vnitřních průtokových kanálů (konformní chlazení, komplexní vnitřní dutiny)

Typické použití: Jádro formy obuvi s vnitřním chlazením

Předpokládejme, že jádro formy je navrženo se třemi vrstvami vnitřních chladicích kanálů, mikroparními otvory a vyžaduje zrcadlové leštění.

Tradiční CNC řešení

  • 1.
    CNC frézování + vrtání + laserové svařování
  • 2.
    Doba cyklu cca 14 dní
  • 3.
    Riziko přepracování

3D tiskové řešení

  • 1.
    Integrované lisování + tepelné ošetření + leštění
  • 2.
    Tisk hotový do 48 hodin, doručení 5. den
  • 3.
    Účinnost vnitřního chlazení zvýšena o více než 30 %

Ve skutečném tisku mohou mít vliv faktory, jako jsou vlastnosti materiálu, stabilita zařízení a úroveň dovedností obsluhy. Ve srovnání s tradičními metodami však řešení 3D tisku stále nabízí významné výhody v celkovém procesu.

3D tiskárny mohou dosáhnout integrovaného tvarování těchto složitých forem, doplněných vysokoteplotním žárením a zrcadlovým následným zpracováním. Mnoho foremních společností po vyzkoušení těchto struktur hlásí, že skutečná úspora není v jednotkových nákladech, ale v celkovém riziku dodávky a časovém tlaku.

3. Dosažení přesnosti: Jak následné zpracování zvyšuje přesnost tisku 3D kovů

Ve srovnání s CNC obráběním je nepochybně mezera v přesnosti a drsnosti povrchu 3D tisku.

Přesnost srovnávacích dat

Přesnost obrábění CNC

  • Surová přesnost: ± 0,01 mm
  • Drsnost povrchu: Ra 0,8 μm

3D tisk kovů Surová přesnost

  • Tloušťka vrstvy: 0,03 ~ 0,05 mm
  • Textura povrchu je poměrně nápadná

Ale to neznamená, že je to nemožné. Ve skutečnosti hybridní výrobní přístup tisku + úpravy se stal hlavním proudem :

Hybridní výrobní proces

  1. 1 Za prvé, dosáhnout integrovaného tvarování složitých konstrukcí prostřednictvím 3D tisku.
  2. 2 Poté nechte opracovávací přípustky pro klíčové oblasti, jako jsou montážní povrchy a pozice otvorů, které mají být dokončeny CNC.
  3. 3 Pro povrchy vyžadující zrcadlovou úpravu nebo speciální ošetření kombinujte s následným zpracováním, jako je tepelné ošetření a leštění.

Případová studie lékařského průmyslu

Svítidla ze slitiny titanu obvykle mají extrémně vysoké požadavky na přesnost. Ve skutečných projektech může přesnost konečné montáže dosahovat ±0,01 mm řízením tisku na ±0,04 mm a poté opravou pomocí CNC, čímž se výrazně ušetří více než 70% při obrábění a čase výměny nástroje.

Pamatujte si tohle:

Nejde o "tisk vs. obrábění", ale o "tisk + obrábění", což je budoucnost.

4. Rychlost výroby: srovnání doby dodávky pro 3D tisk kovů vs. obrábění CNC

Ve výrobním průmyslu jsou změny požadavků zákazníků na poslední chvíli téměř běžné.

"Klient náhle změnil strukturu a nová forma je stále potřeba do týdne. Naše CNC linka je již přeplněna, můžete pomoci s tiskem?"

Pro takové typické scénáře, pokud konstrukce není složitá a používají se standardní materiály (např. nerezová ocel 316L), může 3D tisk obvykle dosáhnout:

Rychlost tisku

Plánovat tisk úkol dnes, část připravena zítra.

Cyklus po zpracování

Po zpracování + leštění dokončeno do dvou týdnů.

Právě toto je klíčová výhoda, kterou 3D tisk přináší vývoji produktů a zkušební výrobě:

Přeskočit plánování výroby, přeskočit nastavení, přeskočit nástroje. Pokud se návrh změní, importujte model a začněte tisknout.

6. Celkové náklady na vlastnictví: Porovnání 3D tisku kovů a CNC obrábění za jednotkovou cenu

Jednotková cena kovového 3D tisku je o něco vyšší, ale pokud je zohledníte:

Skrytá kalkulačka nákladů

Potenciální náklady na obrábění CNC

  • Složitost návrhu procesu

  • Více programování, nastavení, riziko odpadu

  • Náklady na zkušební formy, modifikace, přepracování

  • Ztraty klientů z důvodu zpoždění projektu

  • Skryté výdaje jako personál, řízení, koordinace

Nákladové výhody 3D tisku

  • Integrované formování snižuje montážní kroky

  • Snížené investice do nástrojů a zařízení

  • Nulové náklady na iterace návrhu

  • Snížení materiálního odpadu

  • Krátší dodací cykly snižují náklady na správu

Závěr nákladů

Tisk: O něco vyšší předem, šetří mnohem více celkově.

6. Průvodce rozhodnutím: Klíčové otázky pro výběr mezi 3D tiskem kovů a CNC

Než se rozhodnete mezi CNC nebo tiskem, doporučujeme si položit těchto pět otázek:

  1. 1

    Může CNC snadno obrábět strukturu této části?

    Posoudit, zda existují vnitřní dutiny, složité povrchy, tenké stěny nebo jiné geometrické rysy obtížné pro CNC.

  2. 2

    Chci jednodílové tvarování místo montáže?

    Zvažte potenciální ztrátu pevnosti a další kroky při svařování / spojování.

  3. 3

    Mám krátký čas a pracuji s malými dávkami?

    Rychlá reakce na malé dávky je jednou z hlavních výhod 3D tisku.

  4. 4

    Mám zdroje pro následné zpracování nebo partnery?

    Potvrďte, že pokud je to nutné, lze provést tepelné ošetření, obrábění a povrchovou úpravu.

  5. 5

    Vytvářím hodnotu pro klienta, nebo šetřím problémy?

    Rozhodněte se z hlediska výkonu konečného produktu, nejen pohodlí výroby.

Rozhodnutí pravidla

Pokud více než 2 z vašich odpovědí se skloní k tisku, pak tisk stojí za to vyzkoušet.

Nejste si jisti? Pokračujte v kontrole našeho referenčního procesu hybridní výroby.

7. Náš hybridní výrobní přístup: Integrace 3D tisku kovů s CNC obráběním

Standardní hybridní výrobní proces

1

Klient poskytuje 3D model nebo předběžný návrh

Příjem originálních návrhových souborů klienta, pochopení aplikacních scénářů a požadavků na výkon.

2

Inženýr posuzuje, zda je konstrukce vhodná pro tisk

Analyzujte tiskovatelnost, navrhněte optimalizace návrhu pro aditivní výrobu (DfAM).

3

Výběr materiálu a konfigurace procesu

Vyberte vhodné parametry kovového prášku a tisku na základě požadavků na mechanický výkon.

4

Tisk + Tepelné ošetření

Proveďte tisk kovů a tepelné ošetření proti napětí.

5

Dokončení

Spojovací povrchy klíčů CNC stroje a přesné otvory.

6

Povrchová úprava

Leštění, pískování, pokovování a další konečné povrchové úpravy.

7

Kontrola a doručení

3D skenování pro kontrolu klíčových rozměrů, balení a doručení.

Nemusíte být odborníkem na každý krok 3D tisku a dokončovacího procesu. Klíčem je najít znalou 3D tiskovou společnost ( https://www.3dprintingplatform.com/ který je může bezproblémově spravovat a integrovat všechny pro vás.

Ve výrobě není žádná technologie stříbrná kulka a žádná nebude přes noc zastaralá. CNC obrábění zůstává základem dnešního průmyslového systému, ale také má své limity.

Hodnota 3D tisku kovů není o ničem narušení, ale o poskytování účinné a životaschopné alternativy, když tradiční metody nedostávají. Když čelíte problémům s složitými strukturami, těsnými lhůtami a častými úpravami, může to být klíčová proměnná, která vás dostane zpět na správnou cestu.

Takže místo toho, aby se ptali, zda je něco * možné * vytisknout, zvažte to z jiného úhlu:

Je 3D tisk v tomto scénáři rychlejší, stabilnější a vhodnější cestou?

Chcete vědět, zda je váš design vhodný pro tisk?

Kontaktujte nás pro poradenství s 3D tiskem na zakázku.

Porozprávejte se s inženýrem
Získat nabídku

Kontakt

zůstat v kontaktu

Chcete vytvořit vlastní 3D tiskový produkt nebo prozkoumat naše řešení 3D tisku? Vyplňte formulář vpravo, abyste získali personalizovanou nabídku od našeho profesionálního týmu.

Řešení

3D tiskové materiály

Průmyslová odvětví

Ostatní

Kontakt

  • Adresa：1-5F, No.8, Gaoqi South 12th Road, Xiamen, Čína
  • Telefon：400-766-7666
Copyright By © Xiamen Hanin Co.,Ltd. Sitemap