CNC 加工 VS 3D プリント:長所と短所

製造業の新しいイノベーションが市場に参入するにつれて、最も話題になっている 2 つの方法は、3D プリントと CNC 機械加工です。この 2 つの製造プロセスにより、あらゆる産業に必要なさまざまなコンポーネントを提供できます。しかし、それらの違いにより、顧客は、部品、コンポーネント、および完成品の生産にどちらが適しているか疑問に思う可能性があります.これら 2 つの方法が互いにどのように重なるかを見てみましょう。

CNC 加工

コンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工は 50 年以上にわたって使用されてきました。これは、機械が大きな材料から余分な部分を取り除いて製品を切り出す減法製造プロセスと考えられています。 CNC 機械加工は、試作、少量生産、大量生産に使用できます。基本的なプロセスには、エンジニアがコンピュータ支援ソフトウェア (CAD) を使用して 2D または 3D モデルを作成することが含まれます。モデル ファイルは、CNC マシンが実際のコンポーネントを作成するために使用するコマンドをプログラムが作成するときに、プログラムを使用して機械命令に作成されます。

CNC 機械加工プロセスでは、旋盤、グラインダー、プラズマ/レーザー カッター、フライス盤など、複数の種類の機械が使用されます。

長所

• 無制限のサイズ範囲:CNC 機械加工を使用して、さまざまなサイズのコンポーネントを製造できます。
• さまざまな素材の使用:この方法では、金属、合金、プラスチック、ワックス、アクリルなど、さまざまな素材を使用できます。
• 精密生産:CNC マシンは、最も近いマイクロメートルに達する精度率を生み出すことができるため、非常に正確なプロセスになります。
• 耐熱性:CNC マシンは、コンポーネントを製造する際の高い熱閾値に耐えることができます。
• 迅速な大量生産:除去製造は、コンポーネントに不要な材料を単純に除去するため、付加製造よりも高速です。このプロセスでは、完成品を作成するために複数の機械も使用します。
• 再現性と品質:CNC 機械加工は、大量生産でも再現可能な高品質の製品の製造に優れています
• 頑丈な部品:通常、CNC 機械加工は、飛行機の部品など、丈夫で耐久性が必要な部品に適した方法です。

短所

• 廃棄物:CNC 機械加工では廃棄物が発生します。メーカーがこの廃棄物を回収してリサイクルする方法がない場合、生産されるコンポーネントのコストが増加する可能性があります。
• 互換性のないファイル:CAD で CNC マシン用に作成されたファイルは、3D プリントなどの他の製造プロセスには使用できません。
• 数量が少ないほどコストが高くなります:CNC 機械加工の価格は、製品の生産数が増えるほど安くなります。少量生産ではコストが加算される可能性があるため、大量生産の大量生産に最適です。

3D プリント

3D プリント プロセスは 1980 年代に発明された新しい技術ではありません。ただし、メーカーがプロセスでの使用に大きな進歩を遂げたのは、ここ数十年のことです。この方法はアディティブ マニュファクチャリングと呼ばれます。アディティブ マニュファクチャリングは、完成したコンポーネント、部品、または最終製品を作成するために、材料がそれ自体に追加される場所です。この技法は、材料を下から上に重ねることによって行われます。

CNC 機械加工と同様に、3D プリントでも CAD マシンを使用してモデル ファイルを作成します。エンジニアはスキャナーも使用できます。次に、プログラムが 3D モデルを取得し、それを 2D レイヤーにスライスして、製造手順を含む G コード ファイルを生成します。この G コード ファイルは、物理的な製品を作成するために 3D プリンターに送信されます。

3D プリントでは、使用される材料の種類に基づいて製品を作成する方法がいくつかあります。選択的レーザー焼結と選択的レーザー溶融は主に金属に使用され、溶融堆積モデリングとステレオリソグラフィーはプラスチックとポリマーに使用されます。

長所

• コンポーネントの複雑さ:3D プリントでは、付加製造プロセスにより、単一の材料から非常に複雑な形状を作成できます。
• 柔軟性:3D プリント プロセスは、少量生産の生産ジョブの切り替えに関して非常に柔軟です。
• カスタマイズ オプション:このアディティブ手法は、アート、ジュエリー、医療などのニッチな業界向けに独自のカスタマイズされたパーツを作成する場合に優れています。
• 少量の場合は費用対効果が高い:3D プリントの単価は、少量の場合でも安定しています。
• 試作や少量生産に最適:3D プリントは、試作や少量生産を高速化できます。
• 廃棄物の削減:付加製造プロセスであるため、製品の製造に必要な正確な量の材料のみを使用します。

短所

• 材料選択の削減:従来のサブトラクティブ法では処理できるため、お客様は幅広い材料に 3D プリントを使用できません
• サイズ制限:コンポーネントは、プリンター ベッドのサイズに基づいてのみ作成できます。 3D プリントでは大きな製品を作成できますが、各コンポーネントを個別に構築し、後で組み合わせる必要があります。
• 生産量が多いほど納期が遅くなる:このプロセスは、CNC 機械加工のように生産量が多い場合に追いつくことができません。

Impro を製造ソリューションに使用

CNC 製造と 3D プリントを比較すると、多くの長所と短所があります。 3D プリントは、プロトタイプや少数の製品を作成する顧客にいくつかの利点をもたらしますが、材料の柔軟性、迅速なターンアラウンド タイム、正確で再現可能な大量生産を求めている業界は、CNC 機械加工プロセスで驚くべき利点を見つけることができます。製品の最適な製造方法を決定するには、Impro の専門家にお問い合わせください。