

作為產品設計師或工程(chéng)師,您在產品設計過程中經常會麵臨無數(shù)選擇。例如,在(zài)為原型(和生產)零件選擇合適的工程材料(liào)或製造方法時,您可能會處於十字路口。
CNC 加工和 3D 打印——當(dāng)今(jīn)流(liú)行的兩種(zhǒng)製造方(fāng)法——可以(yǐ)為您節省大量時間和金錢,同時仍能確(què)保高質量的零件(jiàn)。但是這些方法並不是一刀切的。它們都具有許多(duō)不同(tóng)的功能,因此非常適合不同(tóng)的工程(chéng)設計場景。
本文介紹了在為(wéi)原型設計(jì)或生產項目選擇 CNC 加工還是 3D 打印之前您需要評估的一些關鍵領域。
在(zài)選擇 CNC 加工與 3D 打印之前必須(xū)評估的 5 個關(guān)鍵領域
要在(zài) 3D 打印與 CNC 加工之間做出正確選擇,您需要評估以下五個關鍵領域:
小特(tè)征尺寸
幾何學
寬容
工程材料
成本和交貨(huò)時間
#1 小特征尺寸
小特征尺寸描述了您可以使用加工(gōng)設備在工件上創建特征的小比例。由於 CNC 加工是一種(zhǒng)減材製造技術(shù),因此刀具直徑決定了該特(tè)征尺寸。相比之下,噴嘴(zuǐ)尺寸決定了您可以使用 3D 打(dǎ)印機生成的小特征。
通常,如(rú)果您希望創建小特征尺寸介於 0.25 毫米和 0.8 毫米之間的零件,您應該選擇 3D 打印技術。 CNC 機(jī)器(qì)的小特征尺(chǐ)寸介於 1 毫米和 3 毫米之間——大約(yuē)是 3D 打印技術尺寸的(de)四倍。
#2 幾何
由於 CNC 刀具從頂部與工件接觸,因此您可能會在加工某些形(xíng)狀時遇到困難。例如,使用 CNC 機(jī)器創建隱藏特征和底切尤其具有挑戰性(xìng)。在這種情況下,您好依靠(kào) 3D 打印等增材(cái)製造工藝。
但是,如果您做(zuò)好功課並意識到 CNC 加工適合您的設計,那(nà)麽一定要選擇正確的 CNC 設備。 CNC 銑床非常適合在規則形狀(zhuàng)的工件上創建型腔和斜切,而 CNC 車床更適合加工複雜的圓柱(zhù)形狀。 (相關帖子(zǐ):以下是您[敏感詞]應(yīng)該了解的 5 種(zhǒng) CNC 機床)
#3 寬容(róng)
現在您知道 3D 打印機幾乎可以創(chuàng)建任何設計,您可以繼續進行 3D 打印原型和生產設(shè)計,對嗎?錯誤(wù)的!
在 3D 打印零件之前,您需要考慮的一(yī)個(gè)重要因素是公差。如(rú)果您對介於 ±0.1 毫米和(hé) ±0.3 毫米之間的公差感到滿意,那麽您(nín)可以繼續 3D 打印您的設計。但如果您的設計需要更(gèng)嚴格的公差要求,例如 ±0.04 mm,那麽(me)您必須使用 CNC 機床。
CNC 機器的公(gōng)差介於 ±0.025 毫米和 ±0.125 毫米之間,優於所有 3D 打印(yìn)技(jì)術,包括 SLS、FDM 和 DMLS 金(jīn)屬 3D 打印。
此時,您可能想知道是否有(yǒu)可能在滿足嚴格(gé)公差(chà)要求的同時,通過 CNC 加工具有隱藏腔的極其複雜(zá)的幾何形狀。是的,這[敏感詞(cí)]有可(kě)能;您所要做的就是使用輔助切(qiē)削工具代替(tì)標準(zhǔn)的 CNC 切削工具。
#4 工程(chéng)材料
CNC 機器與 3D 打印機相比顯(xiǎn)著的優勢之一是它們與更廣泛的(de)材料兼(jiān)容。使用 CNC,您幾乎可以製(zhì)造(zào)任(rèn)何材料塊,包括塑料、金屬和複合材料。
相比之(zhī)下,3D 打印機僅與熱塑性塑料(ABS、PLA、尼龍等(děng))和少數金屬(如鋁和不鏽鋼)兼容。
不過,您需要知道一件事:因為 3D 打印機逐層構建零件,它會改變屬性(或零件在壓力下的響應方式)。因此,您必(bì)須確認 3D 打(dǎ)印過程不會改變您的設計按預期運行所需(xū)的屬性。
#5 成本和交貨時間
我們可以整天談論小(xiǎo)特征尺(chǐ)寸、幾何形狀、公(gōng)差以及大量其他需要考慮的事(shì)情。盡(jìn)管如(rú)此,這(zhè)些對企業的重要性都不如製(zhì)造成本和(hé)交貨時間。快速且具有成(chéng)本效益(yì)的製造技術(shù)是每個產品設計師的夢想。
CNC 加工通常比 3D 打印更便宜、更快捷,尤其是當您想要創建 100 多個相同零件時。這主要是因為 CNC 加(jiā)工消除了 3D 打印零件所需的後處理操作(例如(rú)移除支撐結構和表麵精加工操作(zuò))。