Sollten Sie CNC für Rapid Prototyping verwenden? Lernen Sie 4 Vorteile und 2 Nachteile kennen

Unser vorheriger Artikel über Rapid Prototyping hat Sie hoffentlich über die Vorteile von Rapid Prototyping im Engineering- und Designprozess aufgeklärt.

Aber selbst nachdem Sie sich entschieden haben, den Sprung zu wagen, stehen Sie wahrscheinlich immer noch an einem Scheideweg; Entweder Sie entscheiden sich für die CNC-Bearbeitung oder die additive Fertigung für Ihr Rapid-Prototyping-Projekt.

Dieser Artikel stellt die Vor- und Nachteile des Einsatzes von CNC-Rapid-Prototyping für Ihr Produktentwicklungsprojekt vor. Es dient als Leitfaden, der Ihnen hilft, die richtige Entscheidung zu treffen und Ihren Mitbewerbern einen Schritt voraus zu sein.

Vorteil #1 CNC-Rapid-Prototyping-Maschinen sind genau

CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) gehören heute zu den genauesten Bearbeitungstechnologien. Und das liegt daran, dass der größte Teil des CNC-Bearbeitungsprozesses vollständig automatisiert ist, wodurch der Faktor „menschlicher Fehler“, der bei herkömmlichen Herstellungsprozessen wie dem Spritzgießen üblich ist, eliminiert wird.

Ein Produktdesigner, der Prototypen herstellen möchte, muss lediglich ein 3D-CAD-Modell des Designs erstellen. Eine Maschinenwerkstatt wird kein Problem haben, das Teil genau nach Spezifikation herzustellen. Diese Maschinen können Teile mit Toleranzen von ±4 μm herstellen, was für die überwiegende Mehrheit der Prototyping-Anforderungen mehr als genau genug ist.

Weitere Informationen: Genauigkeit vs. Präzision vs. Toleranzen

Vorteil Nr. 2 CNC-Bearbeitung ist schnell und ermöglicht einfache Modifikationen

Die Automatisierung von CNC-Maschinen macht sie auch sehr schnell. Eine CNC-Maschine kann Prototypen innerhalb weniger Stunden erstellen, während herkömmliche Fertigungsprozesse Tage (manchmal Wochen) in Anspruch nehmen können.

Da die CNC-Bearbeitung außerdem eine kurze Vorlaufzeit bietet, können Sie und Ihr Engineering-Team CNC-Prototypenteile schnell testen und Designänderungen vornehmen, die erforderlich sind, damit das Produkt wie gewünscht funktioniert. Kurze Vorlaufzeiten sind besonders wichtig, wenn Sie Ihren Wettbewerbern einen Schritt voraus sein wollen, indem Sie schnell neue Produkte auf den Markt bringen.

Weitere Informationen: Vorschub vs. Schnittgeschwindigkeit

Vorteil Nr. 3 CNC-Maschinen sind mit einer Vielzahl starker Materialien kompatibel

Additive Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck haben einige Ähnlichkeiten mit der CNC-Bearbeitung – beide sind automatisiert und stützen sich auf 3D-CAD-Dateien, um Prototypen zu erstellen. Was die CNC-Bearbeitung jedoch vom 3D-Druck unterscheidet, ist die Kompatibilität mit einer Vielzahl von schwer zu bearbeitenden technischen Materialien.

Produktentwickler können die Kompromisse zwischen der Leistung, den Kosten und dem Aussehen eines Prototyps besser verstehen, wenn er aus verschiedenen Rohmaterialien hergestellt wird.

Tabelle 1 zeigt einige der gängigen Metalle und Kunststoffe, die mit CNC-Technologie bearbeitet werden können.

Tabelle 1

Metalle	Kunststoffe
Stahl	ABS
Edelstahl	Teflon
Aluminium	PMMA
Zink	POM
Kupfer	LDPE
Messing	PC
Bronze	PP

Weitere Informationen: CNC-Bearbeitungsmaterialien

Vorteil #4 CNC Rapid Prototyping ist günstig

Die CNC-Bearbeitung trägt dazu bei, die anfänglichen Investitionskosten für die Entwicklung neuer Produkte zu senken, da nicht jedes Mal, wenn Sie einen Prototyp erstellen, separate oder neue Werkzeuge erforderlich sind. Sie können Ihre Ressourcen anderen wichtigen Aspekten der Produktentwicklung widmen, wie z. B. Prototypentests und Qualitätskontrolle.

Weitere Informationen: Die Kosten der CNC-Bearbeitung

Nachteil Nr. 1 Abfallmaterial

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Prozess – es entfernt Teile eines Lagermaterials, bis das gewünschte Prototypteil aus dem Werkstück hergestellt ist. Sie müssen mehr Material kaufen, als in das Teil einfließt, während der 3D-Druck den Prototypen mit sehr wenig Abfall von Grund auf neu baut.

Nachteil Nr. 2 Einige geometrische Einschränkungen

Da CNC-Schneidwerkzeuge von oben auf das Werkstück zugreifen, kann es schwierig sein, einige Merkmale und verborgene Geometrien zu erstellen. 3D-Druck kann in solchen Situationen besser geeignet sein, da sie nicht durch den Zugriff auf Schneidwerkzeuge beeinträchtigt werden.

Weitere Informationen: CNC-Bearbeitung vs. 3D-Druck

Wie Sie die richtige Entscheidung für Ihre Situation treffen

CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Spritzguss und Urethanguss sind keine Einheitsgröße. Wie wählen Sie also die beste Lösung für Ihr Rapid-Prototyping-Projekt aus?

Wenn Sie schnell große Mengen an Prototypen mit verbesserter struktureller Integrität und guten mechanischen Eigenschaften erstellen möchten, sollten Sie sich für die CNC-Bearbeitung entscheiden. Im Gegensatz dazu eignet sich der 3D-Druck besser für die Herstellung kleiner Auflagen von Prototypen, die zur Visualisierung von Konzepten verwendet werden.

Spritzguss und Urethanguss kombinieren die strukturelle Integrität der CNC-Bearbeitung und die gute Oberflächenbeschaffenheit des 3D-Drucks, um Prototypen zu erstellen. Sie zeichnen sich jedoch durch hohe Werkzeugkosten und lange Rüstzeiten aus. Sie sind möglicherweise keine kostengünstige Option für kleine Serien von Prototypen.

Gensun Precision Machining ist ein weltweit führender Anbieter von Rapid-Prototyping-Dienstleistungen. Wir haben mit über 800 innovativen Unternehmen zusammengearbeitet und bieten eine breite Palette hochwertiger Prototyping-Dienstleistungen an, darunter 3D-Druck, CNC-Bearbeitung, Spritzguss und Urethanguss. Erfahren Sie mehr über unsere Rapid-Prototyping-Services.