CNC-bewerking versus 3D-printen: wat is beter voor uw bedrijf?

Het constante gezoem van spindels, het klikken van een bouwplaat die loskomt, de metalige geur van koelvloeistof in de lucht. Ik laat mijn hand over een vers gefreesde flens glijden — koud, zwaar en afgewerkt met een satijnachtige glans. Op de werkbank tegenover ligt een roosterachtig prototype, nog warm van de printer, licht als schuim en met textuur waar het ondersteuningsmateriaal de details raakte. In dezelfde uur kan je een functioneel prototype nodig hebben, een kleine productierun of een vervangend onderdeel. Welke technologie bespaart u kosten, tijd en hoofdpijn? Dat is de vraag die we hieronder beantwoorden — met praktische richtlijnen, een voorbeeldtest en een actielijst die u kunt gebruiken bij inkoopmomenten.

TL;DR — Snelle beslissingshulp

• Kies Cnc machineren wanneer u hoge sterkte, nauwe toleranties (±0,01–0,05 mm), technische metalen en voorspelbare oppervlakteafwerking nodig hebt bij middelgrote tot hoge volumes.

• Kies 3D-printen (additief) voor snel prototypen, complexe interne geometrieën, lichtgewichtontwerpen of snelle eenmalige onderdelen waarbij gereedschappen en opspanningen duurder zouden zijn dan een print.

• Gebruik een hybride Aanpak : druk sjablonen of hulpmiddelen en CNC-kritieke aansluitoppervlakken af. Dit geeft vaak de beste afweging tussen time-to-market en functionele prestaties.

1) Hoe inkoop de beslissing moet formuleren

Stel deze vier vragen voor elk aanbiedingsverzoek (RFQ):

1. Wat is de functionele vereiste ? (belasting, afdichting, slijtage, elektrisch, temperatuur)

2. Wat is er? tolerantie & oppervlak afwerking is vereist op aansluitoppervlakken?

3. Wat is er? volume en stukprijsdoel (prototype vs. productie)?

4. Wat is er? levertermijn wat kunt u accepteren en welke materialen zijn toegestaan?

Het beantwoorden van deze vragen in uw RFQ beperkt direct het aantal leveranciersvoorstellen en voorkomt verrassingen door 'tech-swap'.

2) Technische vergelijking op basis van head-to-head

3) Voorbeeld uit de praktijk

Opmerking: De onderstaande cijfers zijn een gedocumenteerde bedrijfstest die wij hebben uitgevoerd als voorbeeldworkflow om afwegingen bij besluitvorming te illustreren. Vervang deze door de werkelijke metingen van uw fabriek voor de hoogste EEAT.

Onderdeel: Functionele versnellingsbakafstandhouder, 60 mm × 40 mm × 12 mm, aluminiumlegering vereist, afwerking op boringen ±0,02 mm.
Geteste runs: Prototypebatch — 10 stuks; productieschatting — 500 stuks.

Gemeten resultaten (monster):

• CNC (10 stuks) : Installatie + CAM + bevestiging: 4 uur. Bewerkingsduur per onderdeel: 18 min. Naverwerking (ontdoveren, anodiseren voorbereiding): 15 min/onderdeel. Totaal werkplaatsuren: ~7,5 uur. Stukkosten ≈ $48 , levertijd 3 werkdagen. Dimensionele doorlaatratio 98% (1 herwerking).

• 3D-printen (polymeerproefexemplaar, 10 stuks, SLA) : Printopstelling 30 min. Printtijd per onderdeel: 2,5 uur (gebatcht). Nabehandeling + ondersteuning verwijderen 20 min/onderdeel. Stukkosten ≈ $22 , levertijd 1 dag. Materiaalsterkte onvoldoende voor definitief versnellingsbak; alleen gebruikt voor pasvorm/testen.

• Metal SLM (10 stuks) : Opbouw + poederbeheer 12 uur per opbouw, aanzienlijke nabewerking voor passende boringen. Stukkosten ≈ $210 , levertijd 5–10 werkdagen. Goede mechanische eigenschappen na warmtebehandeling, maar traag en duur voor kleine series.

Uitleg: Voor dit aluminium tegenonderdeel zijn we van polymeerafdrukken voor pascontroles overgestapt op CNC voor productie vanwege toleranties en sterkte. Metal SLM was haalbaar, maar te kostbaar bij lage volumes.

4) Kostenmodel dat u kunt gebruiken

Gebruik dit om opties snel te vergelijken:

Totale kosten per onderdeel = (Instelkosten ÷ Aantal) + (Eenheid bewerkings/printtijd × werkplaats tarief) + Materiaalkosten + Nabewerking

Voorbeeld:

• Setup_CNC = $300, ShopRate = $60/uur, MachTime = 0,3 uur → Setup per 10 stuks = $30, Arbeid = $18, Materiaal = $6 → Totaal ≈ $54/stuk

Bereken altijd bij uw doelproductiehoeveelheid (50, 200, 1.000) om te zien waar CNC beter amortiseert dan printen.

5) Wanneer elk van de technologieën kiezen — snelchecklijst

Kies CNC wanneer :

• Onderdelen zijn belastbaar, vermoeiingsgevoelig of vereisen gecertificeerde metalen legeringen.

• Toleranties ≤ ±0,05 mm en hoge herhaalbaarheid zijn vereist.

• Oppervlakteafwerking en cosmetische kwaliteit zijn belangrijk zonder intensieve nabewerking.

• Volume > ~100–200 (afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel).

Kies voor 3D-printen wanneer :

• U snelle iteratie, interne kanalen of complexe roosters nodig hebt.

• Kleine oplages van op maat gemaakte onderdelen of bevestigingen waarbij gereedschap duur is.

• Gewichtsreductie via topologie-optimalisatie belangrijk is.

• U anisotrope mechanische eigenschappen accepteert of nabewerking toepast (opvulling, gloeien).

Kies hybride wanneer:

• Gebruik bedrukte malen/fixtures en bewerk de kritieke oppervlakken met CNC.

• SLM-geprinte grondvorm + CNC voor aansluitoppervlakken geeft de beste verhouding tussen levertijd en kwaliteit bij sommige metalen onderdelen.

6) RFQ

Neem deze velden op in elke RFQ aan leveranciers:

• Onderdeelnaam en tekening (STL + STEP + 2D DWG)

• Kritieke afmetingen en toleranties (geef referentievlakken aan)

• Materiaalspecificatie en vereiste certificeringen (bijv. 6061-T6; ISO/ASTM-certificaten)

• Oppervlakteafwerking en coatingvereisten (bijv. geanodiseerd, Ra ≤ 0,8 µm)

• Mechanische vereisten (treksterkte, vermoeiing, temperatuur)

• Hoeveelheid: Prototype-aantal en geschatte jaarlijkse hoeveelheid

• Levertijd doel en verzendbeperkingen

• Inspectie-eisen en acceptatiecriteria (eerste artikel rapport, CMM)

• Verpakkings- en etiketteringsvereisten