CNC 加工 VS. 3Dプリント

生産のための CNC 機械加工と 3D プリント:説明と比較

Stratasys Direct Manufacturing は、効率的な生産と必要な完璧な部品の実現を支援するさまざまな製造ソリューションを提供します。少量生産プロジェクトを追求する場合、3D プリントと CNC 機械加工の 2 つの製造方法がトップに立つ可能性があります。どちらもプラスチックと金属の材料を提供しているため、プロジェクトに最適なソリューションを判断するのは難しい場合があります。以下では、次の製造オーダーをナビゲートするのに役立つように、それぞれの利点について説明します。

CNC 機械加工と 3D プリントの定義

CNC 機械加工は、切削工具を使用してコンピューター化されたパスに従って原材料のブロックから材料を除去し、部品を形成する減法製造方法です。 Stratasys Direct は、3 軸および 5 軸の CNC マシンを使用して、3 つまたは 5 つの異なる軸に沿ってツールを動かし、指定された形状に材料をフライス加工します。 CNC 機械加工は、通常、金属とプラスチックの両方の材料でプロトタイプ、マスター パターン、および少量の生産部品を迅速に生産するために使用されます。

3D プリンティングは、3D モデル データから材料をレイヤーごとに接合する付加製造方法で、通常はノズル、UV 硬化、および/または熱エネルギーによる材料の堆積によって行われます。 Stratasys Direct は、FDM®、レーザー焼結 (LS)、マルチ ジェット フュージョン (MJF)、ダイレクト メタル レーザー メルティング (DMLM) の 4 つの 3D プリンティング技術を製品製造に提供します。 3D プリントは、金属とプラスチックの両方で少量生産部品のラピッド プロトタイピングと製造に使用されます。

大まかに言えば、CNC 機械加工と 3D プリントは、同様の製造上の課題に対処しています。以下では、アプリケーション、仕様、および予算に基づいて各プロセスをいつ使用するかを判断するのに役立つ固有の違いについて詳しく説明します。

CNC 加工と 3D プリント材料の比較

製造方法を選択する際、コストや製品要件に関係なく、アプリケーションに最適な材料に焦点を当てることがあります。通常、ほとんどの市販のプラスチックや金属を CNC 加工できますが、3D プリントで利用できる材料は 3D プリント技術に結びついています。

たとえば、射出成形や CNC 機械加工で一般的に使用されるプラスチックは、FDM や LS などの熱可塑性 3D 印刷技術と連携するように開発されています。ステンレス鋼やチタンなどの伝統的に機械加工された金属は、直接金属レーザー溶融 (DMLM) による粉末金属製造用に開発されました。

3D プリント材料の成果は、過去 5 年から 10 年で急上昇しました。今日、利用可能な 3D プリント プロセスは、幅広いプラスチックおよび金属材料で生産部品を作成するために重要です。アディティブ マニュファクチャリング技術の進歩とそれに対応する材料の進化の進歩は、製品の開発と生産においてエンジニア、デザイナー、メーカーが 3D プリントを見て信頼する方法に大きな影響を与えています。

ほとんどの場合、両方の製造方法は、航空宇宙や医療などの産業で見られる特殊な材料へのアクセスとともに、典型的なアプリケーションで使用される商用プラスチックと合金を提供します.材料のニーズが両方のオプションで満たされている場合、製造の選択に影響を与える可能性のある他の要因は何ですか?

CNC 機械加工と 3D プリント設計の比較

部品サイズ - Stratasys Direct では、シングル カット エンベロープを使用した CNC マシンでのビルド ボリュームは最大 84 インチ x 40 インチ x 36 インチに達します。Stratasys Direct での最大の 3D プリント ビルド ボリュームは、36 インチ x 24 インチの FDM プリンターです。 . x 36 インチ. どちらの製造方法でも、設計を複数のコンポーネントに分割し、コンポーネントを組み立てたり溶接したりすることで、より大きな部品を構築できます.

寛容 - CNC 機械加工の最大の強みの 1 つは、非常に厳しい公差 (多くの場合、+/- 0.005 インチまたは 0.001 インチ/インチのいずれか大きい方) を達成できることです。適切に設計された部品の場合、FDM 技術を使用すると、公差 +/- 0.0035 インチまたは +/-.0015 インチのいずれか大きい方が可能です。公差が優先される場合、CNC 機械加工が最良の製造オプションです。 Stratasys Direct Manufacturing は、ビルド後の 3D プリント パーツの許容機械加工も提供します。

スピード - 3D プリントは、高速生産に関して優れています。パーツの形状とサイズによっては、MJF や FDM などのテクノロジを使用した 3D プリント ジョブが完了するまでに数時間かかります。パーツがパスが制限された単純なジオメトリである場合、CNC 機械加工はより高速な操作になる可能性があります。 CNC 機械加工は、3D プリンターより多くのオペレーターを必要とする場合があります。多くの場合、機械工はビルド中に固定具または部品を手動で再配置する必要があり、加工時間が長くなります。

設計の複雑さ - 3D プリントを使用すると、CNC 加工では不可能な穴、有機的な形状、およびチャネルを備えた複雑なマスター パターンを自由に設計できます。また、金型の数を削減するために、複数のコンポーネントを 1 つの部品の設計に組み合わせることができる部品統合への扉も開きます。 CNC 機械加工パターンは複雑な形状を実現できますが、設計が複雑になるほど、手作業による製造と後仕上げに依存するようになります。

どちらの方法も少量生産部品に適していますが、最も適切なプロセスは、材料のニーズ、部品の形状、およびプロジェクトのタイムラインに対応します。