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在3D打印和CNC加工之间进行选择时,零件复杂性是要考虑的主要因素。这两种技术都有其设计局限性,尽管CNC机床可以生产更少的几何形状。
CNC加工涉及几个关键的设计限制,包括刀具检修和间隙,保持或安装点,以及由于刀具几何形状而无法加工方角。某些几何形状甚至无法使用CNC制造,因为刀具无法进入零件的所有表面。这也适用于5轴系统。
大多数几何形状要求操作员旋转零件,以便工具可以访问不同的侧面和角度。重新定位增加了加工和劳动时间,在某些情况下,需要夹具和夹具。所有这些因素都会提高零件的最终价格。
与CNC相比,3D打印可以生产具有很少几何限制的零件。FDM等流程可能需要支撑结构,但一点点额外的后处理并不会减少3D打印的巨大设计自由度和复杂性能力。
此外,基于聚合物的粉末床融合工艺(如 SLS 和 MJF)可以生产自由形式的有机几何形状,而无需支撑结构。相对容易地生产高度复杂的几何形状的能力是3D打印的主要优势之一。
了解本文中讨论的两种制造流程类型的工作流程非常重要。让我们分解一下3D打印和CNC加工的工作流程。
CNC制造往往是一个劳动密集型过程。使用CNC,机床操作员首先必须决定刀具选择,主轴速度,切削路径和潜在的零件重新定位。操作员必须手动设置机器中的块,同时牢记所有这些因素。同样,了解零件在加工后是否准备就绪,或者您是否需要一个或多个后处理步骤也至关重要。所有这些考虑因素都会影响组件的质量及其构建时间。
对于3D打印,操作员将首先准备数字文件,选择方向并在必要时添加支撑。然后,文件将进入机器,打印机在那里完成所有建筑工作,几乎不需要人为干预。打印完成后,需要清洁零件并进行后处理。这些最后的步骤是3D打印制造工作流程中最劳动密集型的部分。
有许多后处理方法可以应用于3D打印和CNC加工,以提高零件的功能和外观质量。让我们介绍一下最常见的后处理技术。
如果您正在设计新的消费电子产品,那么在开始大规模制造之前,为外壳制造原型是关键步骤。快速交货时间和低成本是加快开发时间的主要目标。
电子产品外壳通常具有卡扣,活动铰链或其他联锁接头和紧固件。您可以使用FDM和SLS 3D打印或CNC加工来生产所有这些功能。
CNC和SLS可用于创建高精度和装饰性原型,但FDM(我们在这里谈论桌面)具有更短的交货时间和更便宜。由于机械性能可能不是此类项目的最高优先级,因此CNC和SLS的好处通常不值得额外的成本和时间。
因素 | 数控加工 | 台式软体 | 断续器 |
---|---|---|---|
成本 | $$ | $ | $$ |
常用材料 | ABS,尼龙 | 聚乳酸,ABS,尼龙 | 尼龙 |
提前期 | 1-2 周 | 1-3 天 | 不到一周 |
准确性 | ± 0.125 毫米 | ± 0.500 毫米 | ± 0.300 毫米 |
3DP 与 CNC 铸造研究:如果您正在制造金属支架和机械部件,该怎么办?
金属支架和其他机械部件可以承受重载荷,并在更极端的温度下运行。如果您正在生产这些类型的零件,您的主要目标可能是良好的材料性能和尺寸精度。
如果模型的几何形状很简单(如上图中的组件),则CNC加工是精度,成本和机械精度方面的最佳选择。
当几何复杂性增加或需要使用不太常见的材料时,您可能需要考虑金属3D打印。针对重量和强度进行优化的部件(如下图中的支架)具有有机结构,使用CNC系统进行加工非常困难且成本高昂。
当然,您可以将CNC加工和金属3D打印相结合,在组件的关键位置制造具有有机形状和非常严格的公差的零件。