導(dǎo)讀:3D打印機(jī)一直在悄悄地改變世界領(lǐng)先制造商的生產(chǎn)線。3D打印技術(shù)用于原型設(shè)計(jì),但材料和生產(chǎn)力的進(jìn)步使3D打印機(jī)成為一個(gè)強(qiáng)大的工具,不再局限于原型設(shè)計(jì)中,它越來(lái)越多地應(yīng)用于最終用途零件的制造中。那么,隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,它會(huì)取代CNC(數(shù)控機(jī)床)嗎?
隨著3D打印機(jī)從研發(fā)車(chē)間轉(zhuǎn)移到加工車(chē)間,不斷出現(xiàn)的問(wèn)題是“3D 打印會(huì)取代 CNC 加工嗎?” 簡(jiǎn)短的回答是否定的,因?yàn)樗恍枰?/p>
3D 打印和 CNC 加工在制造業(yè)中都占有一席之地。事實(shí)上,他們是朋友而不是對(duì)手。簡(jiǎn)而言之,兩者都很有用,二者分別適合不同的工作。那么我們就要知道如何將它們共同使用,以獲得最大化的加工優(yōu)勢(shì)。
二者最主要的區(qū)別在于3D打印是一種增材工藝,而CNC是一種減材工藝。3D打印從無(wú)到有,逐層構(gòu)建零件。而 CNC技術(shù)從去除該材料開(kāi)始,直到獲得所需的形狀為止。
二者各自的優(yōu)勢(shì)如下:
●3D打印優(yōu)勢(shì):
1. 設(shè)計(jì)自由——可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的幾何形狀(即復(fù)雜性更自由),在制造前并不需要復(fù)雜模具。
2. 零件可合并——需要多個(gè)零件和制造/連接方法的組件可以作為單件打印。
3. 輕量化——3D 打印允許將材料放在最主要的地方。用戶可以輕松創(chuàng)建空隙、蜂窩或格子結(jié)構(gòu),而無(wú)需創(chuàng)建額外的步驟或來(lái)移除它們。
4. 速度快——從3D模型文件到最終零件的時(shí)間最短。可以即時(shí)進(jìn)行多種變化。
5. 更少的編程時(shí)間——與 CNC 加工相比,3D 打印需要更少的用戶交互來(lái)創(chuàng)建機(jī)器運(yùn)動(dòng)路徑。在某些情況下,它可以是簡(jiǎn)單的按鈕,但在其他情況下,它可能需要更多的知識(shí),例如為 SLA 或 DMLS 創(chuàng)建最佳支持結(jié)構(gòu)。
6.減少浪費(fèi),環(huán)??沙掷m(xù)——您只使用生產(chǎn)零件所需的材料。即使有支撐結(jié)構(gòu),消耗的材料通常也比減材少得多。一些增彩制造工藝,剩余的材料是可重復(fù)使用的。
●CNC加工優(yōu)勢(shì):
1. 材料范圍廣 – 可用于 CNC 的材料范圍非常廣泛,包括金屬、塑料和木材。通常,對(duì)于大批量生產(chǎn)的 3D 打印機(jī)來(lái)說(shuō),擁有多個(gè)或多個(gè)材料選項(xiàng)的情況并不常見(jiàn)。即使數(shù)量有限,有時(shí)轉(zhuǎn)換也可能既昂貴又耗時(shí)。
2. 產(chǎn)品公差——CNC加工能夠?qū)⒘慵庸さ絿?yán)格的公差;通常比3D打印好10到100倍。
3. 表面光潔度高,即粗糙度小——數(shù)控機(jī)床零件的表面光潔度通常非常好,具體取決于零件幾何形狀、刀具幾何形狀和加工時(shí)間。
4. 行業(yè)間接受度高:由于現(xiàn)有零件的認(rèn)證和CNC制造方法,許多行業(yè)更接受CNC加工零件。
5. 開(kāi)放式架構(gòu)——通常,CNC 技術(shù)的用戶從第三方供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi)他們的工具和材料,并享受這些項(xiàng)目的多種來(lái)源;然而,3D 打印機(jī)用戶經(jīng)常不得不從單一來(lái)源采購(gòu)他們的耗材。大多數(shù)情況下,這個(gè)來(lái)源是3D打印機(jī)制造商。
“我認(rèn)為公司需要始終對(duì)變革持開(kāi)放態(tài)度。不僅是為了用我們現(xiàn)有的機(jī)器制造高質(zhì)量的零件,而且還在尋找方法來(lái)提高我們的能力,以新的想法和新技術(shù)為我們的客戶提供服務(wù)?!?/p>
——Sean Farrell, Dura-Metal,Dura-Metal
●混合(CNC 和 3D 打?。┓椒ǖ暮锰帲?br />
1. 組合性能更好的零件:充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì),結(jié)合增材和減材工藝為您提供 3D 打印的設(shè)計(jì)自由度和只有 CNC 加工才能實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格公差。
2. 更高的車(chē)間利用率——通過(guò)使用 3D 打印進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代、測(cè)試、定制工具和固定裝置的生產(chǎn),用戶可以減少CNC 機(jī)床的利用率,以實(shí)現(xiàn)可盈利、可預(yù)測(cè)的工作。
3. 更高的運(yùn)營(yíng)效率:通過(guò)將用戶的機(jī)器和設(shè)備用于最適合執(zhí)行的工作,可以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命并降低維護(hù)設(shè)備的成本。
4. 加深客戶關(guān)系——將 3D 打印與 CNC 加工相結(jié)合,可以生產(chǎn)出原本無(wú)法制造的零件。這可以加強(qiáng)用戶的業(yè)務(wù)關(guān)系,同時(shí)也可以吸引新客戶和新收入。
“我們使用3D打印設(shè)備的目標(biāo)是提高車(chē)間效率,減輕某些零件的重量,并盡可能減少裝配。非常幸運(yùn),3D打印幫助我們做到了這一切?!?/p>
—— Adam Duche, Aerotech Industries
結(jié)論:
3D 打印和 CNC 加工確實(shí)可以協(xié)同工作,更好地為客戶服務(wù)。這兩種工藝i各有優(yōu)勢(shì),并且相輔相成,可以為用戶和客戶提供:
1. 增加靈活性和獨(dú)立性
2. 節(jié)省時(shí)間和成本
3. 擴(kuò)大制造能力
4. 改進(jìn)的內(nèi)部流程