CNC-Bearbeitung vs. 3D-Druck: Wesentliche Material- und Verfahrensunterschiede

1. Materialunterschiede

3D-Druckmaterialien umfassen hauptsächlich Flüssigharz (SLA), Nylonpulver (SLS), Metallpulver (SLM), Gipspulver (Vollfarbdruck), Sandsteinpulver (Vollfarbdruck), Draht (FDM/FFF), Platten (LOM) etc. Flüssigharze, Nylonpulver und Metallpulver machen den Großteil des industriellen 3D-Druckmarktes aus.

Bei der CNC-Bearbeitung werden Platten oder Stäbe verwendet. Durch Messen von Länge, Breite, Höhe + Zuschlag des Teils wird die entsprechende Plattengröße zugeschnitten. Allgemeine Hardware- und Kunststoffplatten können per CNC bearbeitet werden, und die Dichte der geformten Teile ist höher als beim 3D-Druck.

2. Unterschiede durch das Formgebungsprinzip

3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren. Sein Prinzip besteht darin, das Modell in N Schichten oder N Mehrpunkte zu schneiden und diese dann bitweise in Reihenfolge aufzubauen – wie beim Bauen mit Bausteinen. Daher kann 3D-Druck Teile mit komplexen Strukturen effektiv verarbeiten, z. B. Hohlkörper.

CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem verschiedene Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit die erforderlichen Teile gemäß dem programmierten Werkzeugweg ausschneiden. Daher können CNC-Drehmaschinen nur abgerundete Ecken mit einem bestimmten Radius bearbeiten, aber keine direkten rechten Winkel. Dies wird durch Drahterodieren/EDM-Technologie erreicht. Außenrechtecken sind auf der CNC-Drehmaschine kein Problem, daher können Innenecken für den 3D-Druck in Betracht gezogen werden.

Wenn die Oberfläche des Teils groß ist, wird auch 3D-Druck empfohlen. Die Bearbeitung von Flächen mit CNC-Drehmaschinen ist zeitaufwändig, und wenn der Programmierer und Maschinenbediener nicht erfahren genug ist, lassen sich keine klaren Muster auf dem Teil hinterlassen.

3. Unterschiede in der Bediensoftware

Die meisten 3D-Druck-Slicer-Software sind einfach zu bedienen, und selbst ein Laie kann sie unter professioneller Anleitung in ein bis zwei Tagen nutzen. Da Slicer-Software leicht zu optimieren ist und Stützstrukturen automatisch generieren kann, ist dies der Grund, warum 3D-Druck auch Einzelanwender erreicht.

CNC-Programmiersoftware ist wesentlich komplexer und erfordert professionelle Bedienung. Personen ohne Vorkenntnisse benötigen generell etwa ein halbes Jahr Studium, und ein CNC-Maschinenbediener ist ebenfalls erforderlich, um CNC-Maschinen zu bedienen.

Da die Programmierung sehr komplex ist, kann ein Teil mehrere CNC-Bearbeitungsstrategien haben, während 3D-Druck relativ objektiv ist, da nur ein kleiner Teil der Bearbeitungszeit und des Materialverbrauchs angesetzt wird.

4. Unterschiede in der Nachbearbeitung

Bei 3D-Druckteilen gibt es nach der Bearbeitung nicht viele Optionen – generell Schleifen, Ölen, Entgraten, Färben etc. Neben Schleifen, Ölen und Entgraten umfasst die Auswahl bei CNC-Drehteilen auch Galvanisieren, Siebdruck, Druck, Metalloxidation, Lasergravur, Sandstrahlen etc.

5. Unterschiedliche Praktikabilität der Produkte

3D-Druckprodukte haben die Nachteile geringer Festigkeit und Verschleißfestigkeit. CNC-bearbeitete Produkte bieten die Vorteile hoher Festigkeit und Verschleißfestigkeit.