CNC加工 vs 3Dプリント：どちらの技術が優れたパフォーマンスを発揮するか？

技術の継続的な更新と反復により、製品の生産方法も従来のCNC加工（減法製造）から3Dプリント（積層造形）へと発展してきました。

もちろん、3Dプリントには強力な利点がありますが、それはCNC加工が淘汰されることを意味するのでしょうか？この記事ではこの疑問を分析し、同じ混乱に答えることを期待しています。

CNC加工の利点は何ですか？

CNC加工とは、CNC工作機械で加工することです。CNC数値制御工作機械は、通常GコードであるCNC加工言語によってプログラミングされ制御されます。

CNC加工のGコード言語は、CNC工作機械にどの直交座標位置を採用するかを指示し、工具の送り速度と主軸回転数、工具交換やクーラントなどの機能を制御します。

CNC加工は手動加工に比べて大きな利点があります！例：

1. CNC加工で製造される部品は非常に精度が高く、再現性があります；
2. CNC加工は、手動加工では不可能な複雑な形状の部品を製造できます。

CNC加工技術は現在広く使用されており、ほとんどの機械加工ワークショップにはCNC加工能力があります。典型的な機械加工ワークショップで最も一般的なCNC加工方法は、CNC旋削、CNCフライス加工、EDMワイヤーカットです。

CNCフライス工具はCNCフライス盤またはCNCマシニングセンターと呼ばれます。CNC旋削を実行する旋盤はCNC旋削センターと呼ばれます。CNC加工Gコードは手動でプログラミングできますが、通常、機械加工ワークショップではCAM（コンピュータ支援製造）ソフトウェアを使用して、CAD（コンピュータ支援設計）ファイルを自動的に読み取り、CNC工作機械を制御するGコードプログラムを生成します。

3Dプリントの利点は何ですか？

新しい製造技術として、3Dプリントはメディアによって第3次産業革命の始まりと称されています。では、3Dプリントとは何でしょうか？

3Dプリントはラピッドプロトタイピング技術の一種で、デジタルモデルファイル（すなわち「積層形成」）に基づいて、層ごとに積み重ねて物体を構築する技術です。過去には、金型製造、工業デザインなどの分野でモデルを作るためによく使用されていましたが、現在では3Dプリントは一部の製品の直接製造に徐々に使用されるようになっています。特に高価値製品（人工股関節や歯、一部の航空機部品など）。

3Dプリント技術の利点：

1. 材料を節約。残材を除去する必要がなく、材料利用率を向上させ、生産ラインを放棄することでコストを削減；
2. 高精度と高複雑性を実現し、従来の方法では製造できない非常に複雑な部品を製造可能；
3. 従来の工具、治具、工作機械、金型を必要とせず、コンピュータ上の任意の形状の3D CADグラフィックを直接物理製品に生成可能；
4. コンピュータ内の3次元設計を自動的、迅速、直接、正確に物理モデルに変換し、部品や金型を直接製造できるため、製品開発サイクルを効果的に短縮；
5. 3Dプリントは集中・固定された製造ワークショップを必要とせず、分散生産の特徴を持つ；
6. 3Dプリントは数時間で成形でき、設計者と開発者が平面図から立体へ飛躍できる；
7. 組み立て済み製品をプリントできるため、組立コストを削減し、大量生産方式にさえ挑戦可能。

CNC加工と3Dプリントの違いは何ですか？

CNC加工が3Dプリントに置き換わるかどうかを知りたいなら、まず違いを知る必要があります。

3DプリントとCNC加工の材料の違い

3Dプリント材料には主に液体レジン（SLA）、ナイロン粉末（SLS）、金属粉末（SLM）、石膏粉末（フルカラー印刷）、砂岩粉末（フルカラー印刷）、ワイヤー（DFM）、シート（LOM）などがあります。

液体レジン、ナイロン粉末、金属粉末が産業用3Dプリント市場の大半を占めています。

CNC加工で使用される材料はすべて板材、つまりプレート状の材料です。部品の長さ、幅、高さ、摩耗を測定することで、加工用の対応するサイズの板材を切り出します。

CNC加工材料の選択肢は3Dプリントより多くあります。一般的な金属とプラスチックシートはCNC加工でき、成形部品の密度は3Dプリントより優れています。

成形原理による部品の違い

前述の通り、3Dプリントは積層造形の一種です。その原理は、モデルをN層/Nマルチポイントに切り分け、順番に層ごと/ビットごとに積み上げることで、ブロックを積むのと同じです。

したがって、3Dプリントは中空部品など、複雑な構造の部品を効果的に加工できますが、CNCでは中空部品の加工は困難です。

CNC加工は減法製造です。プログラムされた工具パスに従って、高速で動作するさまざまな工具によって必要な部品を切り出します。したがって、CNC加工は一定の半径を持つ丸みを帯びたコーナーしか加工できず、内部直角を直接加工することはできません。これはワイヤーカット/放電加工などのプロセスで実現する必要があります。外部直角はCNC加工で問題ありません。

したがって、内部直角を持つ部品には3Dプリントを検討できます。

表面についても言及があります。部品の表面積が比較的大きい場合、3Dプリントを選択することをお勧めします。CNC加工での表面加工は時間がかかり、プログラミングとオペレーターの経験が不十分な場合、部品に明らかなラインが残りやすくなります。

ある人は、3Dプリントはケーキの粉を積み上げてケーキを作り、CNCは大きなケーキを小さなケーキに切ることだと言います。本当にシンプルで理解しやすい例えです。

後処理の違い

3Dプリント部品の後処理オプションは多くなく、一般的に研磨、塗装、バリ取り、染色などです。

CNC加工部品には、研磨、塗装、バリ取り、電気メッキ、シルクスクリーン印刷、パッド印刷、金属酸化、レーザー彫刻、サンドブラストなど、さまざまな後処理オプションがあります。

聞く順序があり、芸術には専門分野があります。CNC加工と3Dプリントにはそれぞれ利点と欠点があります。適切な加工技術を選択することは、あなたのプロトタイププロジェクトに決定的な影響を与えます。

3DプリントはCNC加工を置き換えるか？

CNC加工は古風な加工技術として存在していますが、継続的なソフトウェアとハードウェアの最適化により、CNC加工の加工精度は大幅に向上しました（特に後処理では、さまざまな表面処理方法が使用可能です）。3Dプリントには多くの利点がありますが、CNC加工が3Dプリントに置き換わることは絶対にありません。

• CNC加工は工具の数を大幅に削減でき、複雑な形状の部品に複雑な工具は不要。部品の形状とサイズを変更したい場合、部品加工プログラムを修正するだけで済み、新製品開発と変更に適しています。
• CNC加工の加工品質は安定し、加工精度が高く、再現性が高く、航空機の加工要件に適しています。
• 多品種少量生産の場合、生産効率が高い。CNC加工は生産準備時間、工作機械調整時間、工程検査時間を削減し、最適切削量の使用により切削時間が短縮されます。
• CNC加工は従来の方法では加工が難しい複雑なプロファイルを加工でき、甚至は観測できない加工部位さえ加工できます。

中国の高品質CNC加工サービスプロバイダーとして、JTRは毎日世界中のお客様から大量の注文を受けています。これは、製品の生産加工市場において、CNC加工が依然として強力な優位性を持っていることを示しています。さらに、CNC加工が製品にもたらす細部表現は、3Dプリントでは真似できません。