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3D 打印与 CNC 加工：哪种更适合原型设计和最终用途零件？

3D 打印或 CNC 加工是否更适合您的定制零件应用？了解 CNC 加工和 3D 打印之间的实际差异，以及如何选择合适的技术来制造原型、最终用途零件以及介于两者之间的所有产品

CNC加工是最常见的减法制造技术之一。它使用各种旋转工具和刀具将固体原材料块（称为毛坯）转化为几乎完成的部件。

对于小型一次性作业和中到大批量生产，CNC加工是最流行的制造方法之一。它具有出色的可重复性、高精度和广泛的材料、后处理选项和表面光洁度。

3D打印（3DP）属于增材制造（AM）的保护伞，一次一层地构建零件。3D打印和其他AM工艺不需要特殊的工具或夹具，因此与CNC加工相比，初始设置成本最低。

虽然这两种技术在工作方式上有很大的不同，但它们的应用方式的重叠比你想象的要多得多，特别是在原型和功能性最终用途部件（由塑料和金属制成）方面。

在本文中，我们将介绍关键技术注意事项，以帮助您选择适合您定制零件需求的技术。

3DP 与 CNC：您如何选择合适的制造技术？

在为您的特定应用选择最佳制造技术时，需要考虑大量因素。幸运的是，我们设计了一些简单的指南来选择3D打印或CNC加工（或在某些情况下两者兼而有之）。

根据经验，所有可以通过减法工艺以有限的努力制造的零件通常都应该通过CNC加工来制造。

CNC加工提供比3D打印更高的尺寸精度（这可能会随着AM的进一步创新而改变），并生产出在所有三个维度上具有更好机械性能的零件。然而，CNC加工通常带有更高的价格标签，特别是对于较小体积的零件。

3D打印在这些情况下是最佳的（其中包括许多其他情况）：

• 当传统方法无法高效或经济高效地生产零件，甚至根本无法生产零件时。例如，当您具有高度复杂的拓扑优化几何图形时，就会发生这种情况。
• 当快速周转时间至关重要时。3D打印部件可以在24小时内交付。
• 当您预算有限时。对于小批量，3D打印通常比CNC加工便宜。
• 当您需要少量相同部件（少于 10 个）时。
• 当您的零件需要不易加工的材料时，例如金属高温合金或柔性TPU。

如果您需要生产更多数量的零件 - 数百甚至数千个单独的组件 - 那么3D打印或CNC加工都不是最可行的选择。传统的成型技术，如注塑成型，通常是大规模生产零件的最经济的方式。

您正在制造多少个零件？选择3D打印或CNC加工
您计划生产的零件数量将在您最终决定3D打印或CNC加工之间发挥重要作用。在下表中，我们按零件数量、材料和零件几何形状进行细分。除了我们的主要建议外，我们还包括替代选项。

*这高度依赖于零件几何形状

3D打印或CNC加工是否提供更好的尺寸精度？

CNC加工提供严格的公差和出色的可重复性。从非常大到非常小的零件可以精确地进行CNC加工。由于大多数切削刀具的形状，内角将始终具有半径，但外表面可以具有锋利的边缘，并且可以加工得非常薄。
每个3D打印系统提供不同的尺寸精度。工业机器可以生产出公差非常好的零件。如果需要紧密的间隙，关键尺寸可以3D打印过大尺寸，然后在后处理期间进行加工。
3D打印部件的最小壁厚受末端执行器尺寸的限制（FDM中的喷嘴直径或SLS中的激光光斑尺寸）。由于零件一次制造一层，因此图层线可能可见，尤其是在曲面上。最大零件尺寸相对较小，因为3D打印通常需要非常严格的环境控制。

*根据规定的公差水平

比较材料：加工金属与印刷塑料
3D打印和CNC加工都适用于金属和塑料，尽管这两种技术不能平等地操纵这些材料。
CNC加工主要用于从金属中生产零件。由于它非常灵活，您还可以使用CNC工艺从热塑性塑料，丙烯酸树脂，软木和硬木，建模泡沫和加工蜡中制造零件。
CNC加工的材料注意事项

• 出色的机械和热性能，具有完全各向同性的行为
• 毛坯尺寸的尺寸限制（使用非标准毛坯尺寸会增加制造成本）

最常见的数控材料有哪些？

• 塑料：ABS、尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮
• 金属：铝、不锈钢、钛、黄铜

3D打印主要用于使用热塑性和热固性塑料创建零件，尽管您可以使用某些技术打印金属零件。一些3D打印机可以从陶瓷，蜡，沙子，复合材料和越来越多的生物材料中生产零件。
3D 打印的材料注意事项

• 材料种类繁多，物理性能各异
• 难以加工的材料（TPU和金属高温合金）可以3D打印
• 与CNC零件相比，机械性能可能较低，因为它们通常不完全各向同性

常见的3D打印材料有哪些？

• 塑料： 尼龙，PLA，ABS，ULTEM，ASA，TPU
• 五金： 铝，不锈钢，钛，铬镍铁合金