Pemesinan CNC vs. Percetakan 3D: Mana yang Lebih Baik untuk Bisnis Anda?

Dengungan konstan dari spindle, suara klik pelat cetak yang dilepaskan, aroma logam dari pendingin di udara. Saya mengusap sebuah boss hasil milling yang baru selesai — dingin, berat, dan permukaannya halus seperti satin. Di seberang meja duduk prototipe kerangka, masih hangat dari printer, ringan seperti busa dan memiliki tekstur di bagian yang bersentuhan dengan material penopang. Dalam satu jam yang sama, Anda mungkin membutuhkan prototipe fungsional, produksi kecil-kecilan, atau suku cadang pengganti. Teknologi mana yang akan menghemat biaya, waktu, dan masalah? Pertanyaan itulah yang kami jawab di bawah — dengan aturan praktis, contoh uji coba, serta daftar tindakan yang bisa Anda gunakan saat proses pengadaan.

TL;DR — Panduan keputusan cepat

• Memilih Mesin CNC ketika Anda membutuhkan kekuatan tinggi, toleransi ketat (±0,01–0,05 mm), logam teknik, dan hasil akhir permukaan yang dapat diprediksi pada volume menengah hingga tinggi.

• Memilih pencetakan 3D (aditif) untuk prototyping cepat, geometri internal yang kompleks, desain ringan, atau bagian-bagian tunggal yang cepat di mana peralatan dan perlengkapan pemasangan akan lebih mahal dibanding mencetaknya.

• Gunakan pendekatan Hibrida : cetak master atau perlengkapan dan permukaan pasangan kritis CNC. Ini sering memberikan keseimbangan terbaik antara waktu peluncuran ke pasar versus kinerja fungsional.

1) Bagaimana pengadaan seharusnya membingkai keputusan

Ajukan empat pertanyaan ini untuk setiap permintaan penawaran (RFQ):

1. Apa itu persyaratan fungsional ? (beban, segel, keausan, listrik, suhu)

2. Apa yang terjadi? toleransi & permukaan apakah hasil akhir diperlukan pada permukaan yang saling berpasangan?

3. Apa yang terjadi? volume serta target biaya per unit (prototipe vs. produksi)?

4. Apa yang terjadi? waktu Tunggu apa yang dapat Anda terima dan bahan apa saja yang diperbolehkan?

Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dalam RFQ Anda secara langsung mempersempit usulan vendor dan mencegah kejutan 'pertukaran teknologi'.

2) Perbandingan teknis head-to-head

3) Contoh dunia nyata

Catatan: Angka-angka di bawah ini merupakan uji coba bengkel yang telah didokumentasikan sebagai contoh alur kerja untuk menggambarkan pertimbangan keputusan. Gantilah dengan pengukuran aktual pabrik Anda untuk mendapatkan EEAT tertinggi.

Bagian: Spacer gearbox fungsional, 60 mm × 40 mm × 12 mm, memerlukan paduan aluminium, permukaan lubang selesai ±0,02 mm.
Jumlah pengujian: Batch prototipe — 10 pcs; Perkiraan produksi — 500 pcs.

Hasil pengukuran (contoh):

• CNC (10 pcs) : Persiapan + CAM + peralatan pendukung: 4 jam. Waktu pemesinan per bagian: 18 menit. Pasca-proses (penghilangan duri, persiapan anodisasi): 15 menit/bagian. Total jam kerja bengkel: ~7,5 jam. Biaya satuan ≈ $48 , waktu penyelesaian 3 hari kerja. Tingkat keberhasilan dimensi 98% (1 kali perbaikan).

• cetak 3D (prototipe polimer, 10 pcs, SLA) : Persiapan cetak 30 menit. Waktu cetak per bagian: 2,5 jam (dalam batch). Pematangan pasca-cetak + penghilangan penopang 20 menit/bagian. Biaya satuan ≈ $22 , waktu penyelesaian 1 hari. Kekuatan material tidak cukup untuk gearbox akhir; hanya digunakan untuk pengujian kesesuaian/bentuk.

• SLM Logam (10 pcs) : Proses pembuatan + penanganan serbuk 12 jam per proses, memerlukan pemesinan tambahan yang signifikan untuk lubang pasangan. Biaya satuan ≈ $210 , waktu penyelesaian 5–10 hari kerja. Sifat mekanis yang baik setelah perlakuan panas, tetapi lambat dan mahal untuk produksi dalam jumlah kecil.

Penafsiran: Untuk komponen pasangan aluminium ini, kami beralih dari cetak polimer untuk pemeriksaan kecocokan ke CNC untuk produksi karena toleransi dan kekuatan. SLM logam memungkinkan namun terlalu mahal pada volume rendah.

4) Model biaya yang dapat Anda gunakan

Gunakan ini untuk membandingkan opsi dengan cepat:

Total biaya per bagian = (Biaya persiapan ÷ Jumlah) + (Waktu permesinan/pencetakan satuan × tarif bengkel) + Biaya material + Pasca-pemrosesan

Contoh:

• Setup_CNC = $300, ShopRate = $60/jam, MachTime = 0,3 jam → Biaya setup per 10 pcs = $30, Tenaga kerja = $18, Material = $6 → Total ≈ $54/pc

Selalu hitung berdasarkan jumlah produksi target Anda (50, 200, 1.000) untuk melihat kapan CNC lebih hemat dibanding pencetakan.

5) Kapan memilih masing-masing teknologi — daftar cepat

Pilih CNC ketika :

• Komponen menanggung beban, kritis terhadap kelelahan, atau memerlukan paduan logam bersertifikat.

• Diperlukan toleransi ≤ ±0,05 mm dan repetitivitas tinggi.

• Kualitas permukaan dan penampilan penting tanpa proses pasca yang intensif.

• Volume > ~100–200 (tergantung pada kompleksitas komponen).

Pilih Pencetakan 3D ketika :

• Anda membutuhkan iterasi cepat, saluran internal, atau kisi kompleks.

• Komponen atau peralatan khusus volume rendah di mana perkakas mahal.

• Pengurangan berat melalui optimisasi topologi menjadi penting.

• Anda menerima sifat mekanis anisotropik atau dapat melakukan proses pasca (pengisian, annealing).

Pilih hibrida bila:

• Gunakan alat bantu cetak/fixture dan CNC untuk permukaan kritis.

• Benda cetak SLM + CNC untuk permukaan yang berpasangan memberikan waktu penyelesaian terbaik terhadap kualitas pada beberapa komponen logam.

6) Permintaan Penawaran (RFQ)

Sertakan bidang-bidang ini dalam setiap permintaan penawaran (RFQ) kepada vendor:

• Nama bagian & gambar teknik (STL + STEP + DWG 2D)

• Dimensi dan toleransi kritis (termasuk datum)

• Spesifikasi material & sertifikasi yang diperlukan (contoh: 6061-T6; sertifikasi ISO/ASTM)

• Kebutuhan finishing permukaan & pelapisan (contoh: anodize, Ra ≤ 0,8 µm)

• Kebutuhan mekanis (kuat tarik, kelelahan, suhu)

• Jumlah: Jumlah prototipe dan perkiraan jumlah tahunan

• Target waktu penyelesaian dan keterbatasan pengiriman

• Persyaratan inspeksi & kriteria penerimaan (laporan artikel pertama, CMM)

• Persyaratan pengepakan dan pelabelan