CNC-Bearbeitung VS. 3D-Druck:Vor- und Nachteile

Da neuere Innovationen in der Fertigungswelt auf den Markt kommen, sind die beiden Methoden, über die am meisten gesprochen wird, der 3D-Druck und die CNC-Bearbeitung. Diese beiden Herstellungsverfahren können eine Vielzahl von Komponenten bereitstellen, die für alle Branchen erforderlich sind. Aufgrund ihrer Unterschiede fragen sich Kunden jedoch, was für die Produktion ihrer Teile, Komponenten und Endprodukte besser ist. Sehen wir uns an, wie sich diese beiden Methoden im Vergleich verhalten.

CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) gibt es seit mehr als 50 Jahren. Es wird als subtraktiver Herstellungsprozess betrachtet, bei dem Maschinen das Produkt aus einem großen Stück Material herausschneiden, indem sie den Überschuss entfernen. Die CNC-Bearbeitung kann für Prototypen, Kleinserien und Großserien verwendet werden. Der grundlegende Prozess umfasst einen Ingenieur, der computergestützte Software (CAD) verwendet, um entweder ein 2D- oder ein 3D-Modell zu erstellen. Die Modelldatei wird dann unter Verwendung eines Programms in Maschinenanweisungen umgewandelt, da das Programm Befehle erstellt, die eine CNC-Maschine verwendet, um die eigentliche Komponente zu erstellen.

CNC-Bearbeitungsprozesse verwenden mehrere Arten von Maschinen wie Drehmaschinen, Schleifmaschinen, Plasma-/Laserschneider, Mühlen und viele andere.

Vorteile

• Unbegrenzter Größenbereich:Die CNC-Bearbeitung kann verwendet werden, um Komponenten in verschiedenen Größen herzustellen.
• Verschiedene Materialverwendung:Diese Methode kann auch eine breite Palette von Materialien verwenden, einschließlich Metall, Legierungen, Kunststoff, Wachs und Acryl.
• Präzisionsfertigung:Eine CNC-Maschine kann Genauigkeitsraten erzeugen, die den nächsten Mikrometer erreichen können, was dies zu einem sehr präzisen Prozess macht.
• Hitzetoleranz:CNC-Maschinen können bei der Herstellung von Komponenten hohe Hitzeschwellen tolerieren.
• Schnelle Massenproduktion:Die subtraktive Fertigung ist schneller als die additive Fertigung, indem einfach Materialien entfernt werden, die für das Bauteil nicht benötigt werden. Der Prozess verwendet auch mehrere Maschinen, um das fertige Produkt herzustellen.
• Wiederholbarkeit und Qualität:Die CNC-Bearbeitung zeichnet sich durch die Herstellung hochwertiger Produkte aus, die für große Serien wiederholbar sind
• Starke Teile:Die CNC-Bearbeitung ist normalerweise die bevorzugte Methode für Teile, die stark und langlebig sein müssen, wie z. B. Komponenten für Flugzeuge.

Nachteile

• Abfall:Die CNC-Bearbeitung erzeugt Abfall. Wenn der Hersteller keine Möglichkeit hat, diesen Abfall zurückzugewinnen und zu recyceln, könnte dies die Kosten der produzierten Komponenten erhöhen.
• Inkompatible Dateien:Die von CAD für CNC-Maschinen erstellten Dateien können nicht für andere Herstellungsverfahren wie 3D-Druck verwendet werden.
• Kosten mehr für kleinere Mengen:Die Preise für die CNC-Bearbeitung sinken, wenn mehr Produkte hergestellt werden. Es ist ideal für die Massenproduktion mit hohen Auflagen, da sich die Kosten für kleinere Auflagen summieren können.

3D-Druck

Das 3D-Druckverfahren ist keine neue Technologie, da es in den 1980er Jahren erfunden wurde. Allerdings haben Hersteller erst in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte bei der Verwendung in ihren Prozessen gemacht. Dieses Verfahren wird als additive Fertigung bezeichnet. Bei der additiven Fertigung wird ein Material auf sich selbst aufgetragen, um das fertige Bauteil, Teil oder Endprodukt zu erzeugen. Die Technik wird durchgeführt, indem die Materialien von unten nach oben übereinander geschichtet werden.

Ähnlich wie bei der CNC-Bearbeitung wird auch beim 3D-Druck eine CAD-Maschine verwendet, um eine Modelldatei zu erstellen. Ingenieure können auch einen Scanner verwenden. Dann nimmt ein Programm das 3D-Modell und schneidet es in 2D-Schichten, während es eine G-Code-Datei mit den Herstellungsanweisungen erstellt. Diese G-Code-Datei wird dann an den 3D-Drucker gesendet, um das physische Produkt zu erstellen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie der 3D-Druck das Produkt basierend auf den verwendeten Materialtypen erstellt. Selektives Lasersintern und selektives Laserschmelzen werden hauptsächlich für Metalle verwendet, während Fused Deposition Modeling und Stereolithographie für Kunststoffe und Polymere verwendet werden.

Vorteile

• Komponentenkomplexität:Der 3D-Druck kann aufgrund seines additiven Herstellungsprozesses äußerst komplexe Geometrien aus einem einzigen Material herstellen.
• Flexibilität:Das 3D-Druckverfahren ist sehr flexibel, wenn es darum geht, zwischen Produktionsaufträgen für kleine Auflagen zu wechseln.
• Anpassungsoptionen:Diese additive Methode eignet sich hervorragend zur Herstellung einzigartiger, kundenspezifischer Teile für Nischenbranchen wie Kunst, Schmuck und Medizin.
• Kostengünstig für kleine Mengen:Die Stückpreise für den 3D-Druck bleiben bei kleineren Auflagen stabil.
• Ideal für Prototyping und kleinere Serien:3D-Druck kann Prototyping und kleinere Produktionsserien beschleunigen.
• Weniger Abfall:Da es sich um ein additives Herstellungsverfahren handelt, wird nur genau die Menge an Material verwendet, die zur Herstellung des Produkts erforderlich ist.

Nachteile

• Reduzierte Materialauswahl:Kunden können den 3D-Druck nicht für eine breite Palette von Materialien verwenden, wie dies mit herkömmlichen subtraktiven Verfahren möglich ist
• Größenbeschränkungen:Eine Komponente kann nur basierend auf der Größe des Druckerbetts hergestellt werden. Während der 3D-Druck große Produkte herstellen kann, müsste jede Komponente separat gebaut und dann später zusammengefügt werden.
• Langsamere Durchlaufzeiten für höhere Produktionsläufe:Dieser Prozess kann einfach nicht mit höheren Produktionsläufen wie der CNC-Bearbeitung mithalten.

Verwenden Sie Impro für Ihre Fertigungslösungen

Beim Vergleich der CNC-Fertigung mit dem 3D-Druck gibt es viele Vor- und Nachteile. Während der 3D-Druck Kunden, die Prototypen und eine kleine Anzahl von Produkten herstellen, einige Vorteile bietet, können Branchen, die nach Flexibilität bei den Materialien, schnellen Durchlaufzeiten und genauen und wiederholbaren Massenproduktionsläufen suchen, mit CNC-Bearbeitungsprozessen erstaunliche Vorteile finden. Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, wie Sie Ihre Produkte am besten herstellen, wenden Sie sich an einen Experten von Impro.