CNC-bearbejdning vs. 3D-print: Hvilken er bedst for din virksomhed?

Den jævne summen fra spindler, klikket fra en byggeplade der løsnes, den metalliske smag af køling i luften. Jeg kører min hånd langs en frisk fræset forstærkningsring – den er kold, tung og poleret til et sløret blankt finish. Over på bordet sidder en gitter-prototype, varm fra printeren, let som skum og med struktur der hvor understøttende materiale har mødt detaljen. Inden for samme time kan du måske få brug for en funktionsdygtig prototype, en lille produktionsserie eller en udskiftningdel. Hvilken teknologi vil spare dig omkostninger, tid og hovedbrud? Det er det spørgsmål, vi besvarer herunder – med praktiske retningslinjer, et eksempel på en testkørsel og en handlingsliste, du kan bruge ved indkøb.

TL;DR – Hurtig beslutningsguide

• Vælg CNC maskering når du har brug for høj styrke, stramme tolerancer (±0,01–0,05 mm), ingeniørmetaller og forudsigelig overfladefinish ved mellemstore til store serier.

• Vælg 3D print (additiv) til hurtig prototyping, komplekse indre geometrier, lavvægtsdesign eller hurtige enkeltdele, hvor værktøjer og fastgørelser ville koste mere end et print.

• Brug en hybrid Tilgang : udskriv masters eller fastgørelser og CNC-kritiske sammenføjede overflader. Dette giver ofte den bedste afvejning mellem tid til markedet og funktionsydelse.

1) Sådan skal indkøb strukturere beslutningen

Stil disse fire spørgsmål til hvert anmodning om tilbud (RFQ):

1. Hvad er det funktionelt krav ? (belastning, tætning, slid, elektrisk, temperatur)

2. Hvad er det? tilløb og overflade afslutning kræves på sammenføjede overflader?

3. Hvad er det? volumen og enhedsomkostningsmål (prototype mod produktion)?

4. Hvad er det? leveringstid hvor meget kan du acceptere, og hvilke materialer er tilladt?

At besvare disse i dit RFQ indskrænker med det samme leverandørforslagene og forhindrer overraskelser ved 'teknologiudskiftning'.

2) Teknisk sammenligning side om side

3) Eksempel fra virkeligheden

Bemærk: Tallene nedenfor er fra et dokumenteret værkstedsforsøg, som vi udførte som eksempel på en arbejdsproces for at illustrere beslutningsafvejninger. Udskift disse med dine fabrikks egentlige målinger for højeste EEAT.

Del: Funktionel gearkasseafstandsstykke, 60 mm × 40 mm × 12 mm, kræver aluminiumslegering, finish i boringer ±0,02 mm.
Antal testkørsler: Prototypebatch — 10 stk; Produktionsestimering — 500 stk.

Målte resultater (stikprøve):

• CNC (10 stk) : Opsætning + CAM + fastholdelse: 4 timer. Bearbejdstid pr. del: 18 min. Efterbehandling (afkantning, anodisering forberedelse): 15 min/pr. del. Samlet værkstid: ca. 7,5 timer. Enhedsomkostning ≈ 48 USD , leveringstid 3 hverdage. Dimensionsaccept rate 98 % (1 omgang efterbearbejdning).

• 3D-print (polymer prototype, 10 stk, SLA) : Printopsætning 30 min. Printtid pr. del: 2,5 timer (satsvis). Efterhærdning + understøtningsfjernelse 20 min/pr. del. Enhedsomkostning ≈ 22 USD , leveringstid 1 dag. Materialestyrke utilstrækkelig til endelig gearkasse; anvendes kun til pasform/test af form.

• Metal SLM (10 stk) : Byggetid + pulverhåndtering 12 timer pr. byggeproces, betydelig eftermaskinering for sammenføjede boringer. Enhedsomkostning ≈ 210 USD , ledetid 5–10 hverdage. Gode mekaniske egenskaber efter varmebehandling, men langsom og dyr til små serier.

Fortolkning: For dette aluminiumssamlingselement skiftede vi fra polymerprint til CNC til produktion på grund af tolerancer og styrke. Metal SLM var mulig, men for dyr ved lave mængder.

4) Omkostningsmodel, som du kan bruge

Brug dette til hurtigt at sammenligne alternativer:

Samlede omkostninger pr. del = (Opsætningsomkostninger ÷ Antal) + (Enkelt fremstillings/printetid × timeløn) + Materialeomkostninger + Efterbehandling

Eksempel:

• Opsætning_CNC = $300, Timeløn = $60/time, Fremstillingstid = 0,3 time → Opsætning pr. 10 stk = $30, Løn = $18, Materiale = $6 → I alt ≈ $54/stk

Beregn altid ved din målproduktionsmængde (50, 200, 1.000), så du kan se, hvor CNC amortiserer bedre end print.

5) Hvornår skal du vælge hver teknologi — hurtig tjekliste

Vælg CNC, når :

• Dele er bæredygtige, udmattelseskritiske eller kræver certificerede metallegeringer.

• Tolerancer ≤ ±0,05 mm og høj gentagelighed er påkrævet.

• Overfladefinish og kosmetisk kvalitet er vigtige uden omfattende efterbehandling.

• Volumen > ca. 100–200 (afhænger af delens kompleksitet).

Vælg 3D-print, når :

• Du har brug for hurtig iteration, indre kanaler eller komplekse gitterstrukturer.

• Lavvolumen tilpassede dele eller fastgørelser, hvor værktøjer er dyre.

• Vægtreduktion via topologioptimering er vigtig.

• Du accepterer anisotrope mekaniske egenskaber eller kan efterbehandle (fyld, glødning).

Vælg hybrid når:

• Brug trykte jigge/fiksturer og CNC-bearbejdning af de kritiske overflader.

• SLM-printet råprodukt + CNC for sammenføjede overflader giver den bedste leveringstid i forhold til kvalitet for nogle metaldele.

6) Anmod om tilbud

Indkludér disse felter i alle anmodninger om tilbud til leverandører:

• Delenavn og tegning (STL + STEP + 2D DWG)

• Kritiske dimensioner og tolerancer (angiv referencesystemer)

• Materialekrav og krævede certificeringer (f.eks. 6061-T6; ISO/ASTM-certifikater)

• Overfladebehandlings- og belægningskrav (f.eks. anodisering, Ra ≤ 0,8 µm)

• Mekaniske krav (trækstyrke, udmattelse, temperatur)

• Mængde: Prototypeantal og estimeret årligt antal

• Leveringstid mål og forsendelsesbegrænsninger

• Inspektionskrav og acceptkriterier (førsteartikelrapport, CMM)

• Pakke- og mærkningskrav