干货 | 3D打印 or CNC？选择正确的制造方法

3D-tulostusvastata laulamallaCNC-työstö, 是在原型设计以及小批量生产里, 最常用的两种方法。然而, 这两者都给出了两种完全不一样的制造方法, 一种是增材制造, 另一种属于减法制造, 为您的应用确定恰当的制造方法, 关系到简化产品开发, 达成更高效率，最终获得更高质量的零件, 这是相当重要的。

小编会对3D打印与CNC加工二者之间的差异予以介绍, 还会把一些关于怎样选择正确方法的技巧进行分享。

当处于寻求生产功能原型以及最终零件的状况时, 3D打印能够给予一系列的好处。并且, CNC加工同样可以提供一系列的好处。然而, 尽管这两者都依存于CAD数据, 而且都运用各种材料, 可是此处所说的相似仅仅到此就结束了。

涵盖一系列技术的3D打印（或者说增材制造）, 是通过在3D打印机的构建平台上逐层沉积材料来创建零件的, 在此过程当中不需要任何工具, 能够在不影响生产时间或者成本的情形下创建复杂零件。

相反, 数控加工运用的是一种减法技术。这表明, 它并非是持续地添加材料层, 而是从固体材料块着手。接着借助工具，沿着计算机所指定的路径, 对块进行切割, 使其成形为所需的对象。

1、劳动要求

因为CNC加工关联着一系列繁杂的机械, 所以这个过程需要技艺娴熟的机械师去调校工具, 界定切割路径, 并且重新安置零件来达成正确的形状。

相比于其他情况而言, 3D打印属于一个自动化的过程, 所以劳动强度被大幅降低了。当然啦, 文件得要做好准备以便进行打印, 这其中涵盖转换为STL以及定义最佳方向, 不过整个过程不应该超出30分钟。等准备好文件并设置完打印机之后, 在部件完成之前是不需要去进行干预的。

2、生产时间

这两个过程中, 各种因素都会对生产时间造成影响, CNC加工的制造时间由设计特征（像尺寸、材料种类、壁厚等）以及特征数量（比如口袋和孔的尺寸与深度）来决定, 比如说较小的特征需要较慢的切割速度, 而这就使得时间增加了。

从3D打印来看, 因素涵盖零件材料的体积, 以及它的高度。 意料之中的是, 所需材料数量越多, 印刷进程便越长。 某些功能还需支撑结构, 这能够让打印进程在时间上增加5％到15％。

3、成本

好处的另一个3D打印是, 能够以经济高效的方式去创建复杂的零件。这, 还是该技术越来越多地运用在金属轻量化应用里的原因中的一个。与CNC完全相反, 零件越是复杂, 加工的过程就越是缓慢, 所涉及到的工作量也就越大, 进而致使成本出现增加。

存在别的因素, 会对生产成本造成影响, 这些因素具体来讲, 从材质定价包括CNC以及3D打印都涵盖其中, 一直到修理或者更换机器, 这里所指的机器为CNC机的成本。

4、零件特性，尺寸精度

因CNC是从坚固的材料块里切割出一部分, 所以该过程能够打造出结构坚固、尺寸精确的零件。

比起来, 增材制造的那种连续逐层方式意味着这项技术往往会生成比CNC更不坚固的部件。金属3D打印或许格外有问题, 孔隙率引发部件强度不均匀这类问题。

5、材料浪费

CNC会产生大量多余废物, 因为它从块中去除材料, 而这些材料通常去除后无法回收。

和CNC相较，3D打印所产生的废物要少得多, 是那种从1％到3％这种程度的少, 运用和SLS这类技术能够将任何剩余材料进行重复使用。

6、零件尺寸

鉴于CNC加工运用材料块, 所以能够相对较为轻易地制造大型零件, 与之相比, 3D打印更适宜较小的零件以及组件, 虽说大型AM系统正越来越多地进入市场。

7、后处理

用计算机数控加工生产出来的零件有着相当不错的表面光洁性且正常情况下并不需要做带有强迫性质的后继加工处理, 可是, 几乎每一个三维打印部件照例都得进行某种形式的后续加工处理，而这又取决于所挑选采用的技术方式——好比移除支撑架构、清除脏污污垢、进行清洁作业以及实施抛光处理等等, 除此之外, 依据具体零件的不同情形, 针对一批零件而言, 拆卸其支架所需时间从五分钟起直至几个钟头不等。

当为您的应用去确定正确的工艺之际, 首先的一点是需要去考虑技术相互之间的差异, 请酌情考虑下面所要提及的提示。

1.您的产量是多少？

可归结为特定用例生产量, 以及需生产的零件数量的, 是选择 3d 打印或加工的经济性。当需少量零件（少于 100 个零件）时, 选择 3d 打印是谨慎之举, 并且当针对中等生产（少于 1000 个零件）时, 要考虑 cnc 加工。

要制造少量、具有高度复杂性、需量身定制的那些零件, 采用3D打印的方式会更具价格优势, 且能在更短时间内完成, 而非借助加工手段。从与设备本身直接挂钩的各项费用, 一直到支付给熟练掌握操作技能的人员的费用, CNC加工所产生的成本是相当高昂的。

2.您需要多次快速设计迭代吗？

3D打印是针对那种需要快速设计, 且能不断进行迭代的原型应用而言的首选技术, 运用3D打印技术, 只需在设计里做出调整就能创建出另一个原型, 经过加工后, 设计的修改就变得越发复杂, 要经过多次, 一般是那种耗费大量人力的设置以及工具更改。

3.几何复杂性有多重要？

就几何复杂的状况而言, 3D打印处在重中之重、绝无仅有的地位上。借助这项技术, 能够塑造出复杂的几何形态, 而别的制造办法是没办法再度呈现的。虽说（SLA）等一些技术或许是需要支撑结构的, 但是像SLS等另外一些技术完全是不需要支撑结构的。

3D打印, 除了适用于轻质结构外, 还非常适用于生产组件, 这些组件是作为单个组件的, 并且适用于生产需要复杂内部特征的零件, 比如说注塑模具的共形冷却通道。

4.您需要哪些材料？

由于CNC加工属于更为成熟的一类技术, 所以存在更多的可兼容材料, 其中涵盖金属, 这金属包含铝, 不锈钢以及合金, 还包括塑料, 这塑料有ABS, 尼龙, 聚碳酸酯, 丙烯酸以及PEEK, 另外还有木材。

可是, 要是存在一种难以予以加工的材料, 像金属超合金, 或者钛, 抑或是柔性TPU, 这个时候, 3D打印会成为更为明智的抉择。而且, 3D打印能够借助热塑性塑料, 其中涵盖ABS, PLA, ULTEM, PEEK以及尼龙, 还有树脂, 陶瓷以及金属制造零部件。

从外观上瞧, CNC加工与3D打印或许看上去好似相互排斥的技术, 事实上, 其一减去材料, 而另一个增添了它, 然而, 在好多情形下, 这两种技术能够很好地协同运作, 这便是市场上可获取的混合机器数量正在攀升的缘由。

虽然CNC在达成高尺寸精度范畴存在优势, 然而3D打印能够削减生产成本, 达成小批量生产, 给予更大设计自由度, 且给予更快周转时间。经由结合两种方法的优点, 能够对具备复杂形状的零件予以3D打印, 随后展开机械加工, 从而获取更严格公差以及更光滑表面。

最终, 依据您的需要挑选适宜的技术会取决于一系列的因素, 这些因素涵盖所需材料, 零件的复杂性, 产量, 预算以及时间表。然而, 有时候它有可能不单单是选择一种, 采用混合的方法能够有助于削减制造时间以及成本，与此同时达成更简化的生产流程。