CNC-bearbeiding kontra 3D-printing: Hva er best for din bedrift?

Den jevne summen av spindler, klikket fra en byggeplate som løsnes, den metalliske lukten av kjølevæske i luften. Jeg følger med hånden langs en nylig freset festekant – den er kald, tung og ferdigbehandlet med matt glans. På benken overfor sitter en gitterprototyp, varm fra printeren, lett som skum og med struktur der støttedelen møtte detaljene. I samme time kan du trenge en funksjonell prototype, en liten produksjonsserie eller en reservedel. Hvilken teknologi vil spare deg for kostnader, tid og hodebry? Det er spørsmålet vi svarer på nedenfor – med praktiske retningslinjer, et eksempel på en testkjøring og en handlingsliste du kan bruke ved innkjøp.

TL;DR – Rask beslutningsguide

• Velg Cnc maskinering når du trenger høy fasthet, stramme toleranser (±0,01–0,05 mm), tekniske metaller og forutsigbar overflate til middels og høye volumer.

• Velg 3D-printing (additiv) for rask prototyping, komplekse indre geometrier, lette design eller hurtige enkelt-deler der verktøy og fiksering ville koste mer enn en utskrift.

• Bruk en hybridtilnærming : skriv ut master eller fikseringsinnretninger og CNC-kritiske flater for sammenføyning. Dette gir ofte den beste avveiningen mellom tid til marked og funksjonell ytelse.

1) Hvordan innkjøp bør formulere beslutningen

Still disse fire spørsmålene for hvert anbudsforslag (RFQ):

1. Hva er funksjonell krav ? (last, tetting, slitasje, elektrisk, temperatur)

2. Hva toleranse og overflate overflatebehandling kreves på sammenføyingsflater?

3. Hva volum og målkostnad per enhet (prototype vs. produksjon)?

4. Hva leveringstid hva kan du akseptere og hvilke materialer er tillatt?

Å svare på disse i din RFQ begrenser umiddelbart leverandørforslag og forhindrer overraskelser med «teknologi-byte».

2) Teknisk sammenligning side om side

3) Eksempel fra virkeligheten

Merk: Tallene nedenfor er fra en dokumentert verkstedstest vi gjennomførte som eksempel på arbeidsflyt for å illustrere beslutningsmessige kompromisser. Erstatt disse med dine egne fabrikks målinger for høyest EEAT.

Del: Funksjonell girboksavstandsblokk, 60 mm × 40 mm × 12 mm, krav til aluminiumslegering, overflate på bor ±0,02 mm.
Antall kjøringer testet: Prototypeproduksjon — 10 stk; Produksjonsanslag — 500 stk.

Målte resultater (prøve):

• CNC (10 stk) : Oppsett + CAM + innspenning: 4 timer. Maskinetid per del: 18 min. Etterbehandling (avkanting, forberedelse til anodisering): 15 min/del. Totale verkstedstimer: ~7,5 timer. Enhetsskostnad ≈ $48 , gjennomføringstid 3 arbeidsdager. Dimensjonsavviksrate 98 % (1 ombearbeiding).

• 3D-print (polymer prototype, 10 stk, SLA) : Printoppsett 30 min. Printtid per del: 2,5 timer (i batcher). Etterherding + fjerning av støtter 20 min/del. Enhetsskostnad ≈ $22 , gjennomføringstid 1 dag. Materialets fasthet er ikke tilstrekkelig for endelig girboks; brukes kun til passform-/formtesting.

• Metal SLM (10 stk) : Bygg + pulverhåndtering i 12 timer per bygg, betydelig etterbearbeiding for monteringsboringer. Enhetskostnad ≈ $210 , ledetid 5–10 virkedager. Gode mekaniske egenskaper etter varmebehandling, men treg og dyr for små serier.

Tolkning: For denne aluminiumsdelen for montering gikk vi fra polymerutskrifter for passkontroll til CNC for produksjon på grunn av toleranser og styrke. Metal SLM var mulig, men for kostbart ved lave volumer.

4) Kostnadsmodell du kan bruke

Bruk dette for å sammenligne alternativer raskt:

Total kostnad per del = (Oppsettkostnad ÷ Antall) + (Enhet bearbeiding/utskriftstid × timepris) + Materialekostnad + Etterbehandling

Døme:

• Oppsett_CNC = $300, Timepris = $60/t, Bearbeidingstid = 0,3 t → Oppsett per 10 stk = $30, Arbeidskostnad = $18, Materiale = $6 → Totalt ≈ $54/del

Beregn alltid ved din målproduksjonsmengde (50, 200, 1 000) for å se hvor CNC-amortisering er bedre enn utskrift.

5) Når du skal velge hver teknologi — rask sjekkliste

Velg CNC når :

• Delene er bærende, slitasjekritiske eller krever sertifiserte metalllegeringer.

• Toleranser ≤ ±0,05 mm og høy repeterbarhet er påkrevd.

• Overflatebehandling og kosmetisk kvalitet er viktig uten omfattende etterbehandling.

• Volum > ~100–200 (avhenger av delkompleksitet).

Velg 3D-utskrift når :

• Du trenger rask iterasjon, indre kanaler eller komplekse gitterstrukturer.

• Lavvolums tilpassede deler eller fikser der verktøy er dyrt.

• Vektreduksjon via topologioptimalisering er viktig.

• Du aksepterer anisotrope mekaniske egenskaper eller kan etterbehandle (fylling, gløding).

Velg hybrid når:

• Bruk utskrevne verktøy/fikser og bearbeid kritiske overflater med CNC.

• SLM-utskrevet blank + CNC for tilkoblingsflater gir best forhold mellom ledetid og kvalitet i noen metallkomponenter.

6) Henvendelse om tilbud

Ta med disse feltene i hver henvendelse til leverandører:

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

• Kritiske dimensjoner og toleranser (angiv referanseflater)

• Materialspesifikasjon og påkrevde sertifikater (f.eks. 6061-T6; ISO/ASTM-sertifikater)

• Overflatebehandling og beleggskrav (f.eks. anodisering, Ra ≤ 0,8 µm)

• Mekaniske krav (trekkfasthet, slitfasthet, temperatur)

• Kvantum: Prototypekvantum og estimert årlig kvantum

• Leveringstid mål og fraktkrav

• Inspeksjonskrav og akseptansekriterier (førsteartikkel-rapport, CMM)

• Pakking og merkingkrav