Prelucrarea CNC vs. imprimarea 3D: Care este mai potrivită pentru afacerea dumneavoastră?

Zgomotul constant al axelor, clicul unei plăci de construcție care se eliberează, mirosul metalic al lichidului de răcire din aer. Își trec mâna peste un boss proaspăt frezat — este rece, greu și finisat cu o luciu mat. Pe bancul de lucru se află un prototip în formă de rețea, încă cald de la imprimantă, ușor ca spuma și texturat acolo unde materialul de susținere a întâlnit detaliile. În aceeași oră s-ar putea să aveți nevoie de un prototip funcțional, o mică serie de producție sau o piesă de schimb. Ce tehnologie vă va economisi costuri, timp și complicații? Acesta este răspunsul pe care îl oferim mai jos — cu reguli practice, un exemplu de testare și o listă de verificare pe care o puteți folosi la achiziționare.

Rezumat — Ghid rapid de decizie

• Alege Frezare CNC când aveți nevoie de rezistență mare, toleranțe strânse (±0,01–0,05 mm), metale de inginerie și o finisare superficială previzibilă pentru volume medii sau mari.

• Alege imprimare 3D (aditivă) pentru prototipare rapidă, geometrii interne complexe, designuri ușoare sau piese unice rapide, acolo unde utilajele și dispozitivele ar costa mai mult decât o imprimare.

• Folosește un abordare Hibridă : imprimați maștrii sau dispozitivele și suprafețele critice de îmbinare CNC. Acest lucru oferă adesea cel mai bun compromis între timpul de punere pe piață și performanța funcțională.

1) Cum ar trebui ca aprovizionarea să structureze decizia

Puneți aceste patru întrebări pentru fiecare cerere de ofertă (RFQ):

1. Ce este cerință funcțională ? (încărcare, etanșare, uzură, electric, temperatură)

2. Ce să fac? toleranță și suprafață este necesară o finisare pe suprafețele de îmbinare?

3. Ce să fac? volum și prețul unitar dorit (prototip vs. producție)?

4. Ce să fac? timp de așteptare ce puteți accepta și ce materiale sunt permise?

Răspunsul la aceste întrebări în cererea dvs. de ofertă reduce imediat propunerile furnizorilor și previne surprizele legate de "schimbul tehnologic".

2) Comparație tehnică directă

3) Exemplu din lumea reală

Notă: Numerele de mai jos reprezintă un test documentat efectuat de noi ca exemplu de flux de lucru pentru a ilustra compromisurile decizionale. Înlocuiți aceste date cu măsurătorile reale ale fabricii dumneavoastră pentru o EEAT maximă.

Part: Distanțier funcțional pentru cutia de viteze, 60 mm × 40 mm × 12 mm, necesar aliaj de aluminiu, finisare la alezaje ±0,02 mm.
Ruliuri testate: Lot prototip — 10 bucăți; Estimare producție — 500 bucăți.

Rezultate măsurate (eșantion):

• CNC (10 buc) : Setare + CAM + fixare: 4 ore. Timp de prelucrare pe piesă: 18 min. Post-procesare (degroșare, pregătire anodizare): 15 min/piesă. Total ore în atelier: ~7,5 ore. Cost unitar ≈ 48 USD , termen de livrare 3 zile lucrătoare. Rata de acceptare dimensională 98% (1 piesă reconditionată).

• imprimare 3D (prototip polimer, 10 buc, SLA) : Pregătire imprimare 30 min. Timp de imprimare pe piesă: 2,5 ore (în loturi). Curațare + îndepărtarea suporturilor 20 min/piesă. Cost unitar ≈ 22 USD , termen de livrare 1 zi. Rezistența materialului insuficientă pentru cutia de viteze finală; utilizat doar pentru testarea potrivirii/formei.

• SLM metalic (10 buc) : Fabricare + manipulare pulbere 12 ore per ciclu, prelucrare mecanică suplimentară semnificativă pentru alezaje cuplate. Costul unitar ≈ 210 USD , termen de livrare 5–10 zile lucrătoare. Proprietăți mecanice bune după tratament termic, dar lent și costisitor pentru serii mici.

Interpretare: Pentru această piesă din aliaj de aluminiu, am trecut de la imprimare polimerică pentru verificarea asamblării la prelucrare CNC pentru producție, din cauza toleranțelor și rezistenței. SLM din metal a fost o variantă viabilă, dar prea costisitoare pentru volume mici.

4) Model de cost pe care îl puteți folosi

Utilizați acesta pentru a compara rapid variantele:

Cost total per piesă = (Cost pregătire ÷ Cantitate) + (Timp unitar de prelucrare/imprimare × tarif orar) + Cost material + Prelucrare post-imprimare

Exemplu:

• Cost_pregătire_CNC = 300 USD, Tarif_orar = 60 USD/oră, Timp_prelucrare = 0,3 ore → Cost pregătire per 10 bucăți = 30 USD, Manoperă = 18 USD, Material = 6 USD → Total ≈ 54 USD/buc

Calculați întotdeauna pentru cantitatea dvs. vizată de producție (50, 200, 1.000) pentru a vedea unde se amortizează mai bine CNC față de imprimare.

5) Când să alegeți fiecare tehnologie — listă de verificare rapidă

Alegeți CNC atunci când :

• Părțile sunt portante, sensibile la oboseală sau necesită aliaje metalice certificate.

• Sunt necesare toleranțe ≤ ±0,05 mm și repetabilitate ridicată.

• Finisajul superficial și calitatea cosmetică sunt importante fără prelucrare intensivă ulterioară.

• Volumul > ~100–200 (depinde de complexitatea piesei).

Alegeți imprimarea 3D atunci când :

• Aveți nevoie de iterații rapide, canale interne sau structuri complexe în formă de plasă.

• Piese personalizate în cantități mici sau dispozitive unde utilajele sunt costisitoare.

• Reducerea greutății prin optimizare topologică este importantă.

• Acceptați proprietăți mecanice anizotrope sau puteți prelucra ulterior (umplere, călire).

Alegeți hibrid când:

• Utilizați șabloane/dispozitive imprimate și prelucrarea CNC pentru suprafețele critice.

• Material brut imprimat SLM + CNC pentru suprafețele de îmbinare oferă cel mai bun raport timp de livrare-calitate în unele piese metalice.

6) Cerere de ofertă

Includeți aceste câmpuri în fiecare cerere de ofertă către furnizori:

• Denumirea piesei și desenul tehnic (STL + STEP + DWG 2D)

• Dimensiuni critice și toleranțe (indicarea repereleor)

• Specificația materialului și certificatele necesare (de exemplu, 6061-T6; certificate ISO/ASTM)

• Cerințe privind finisajul superficial și acoperirile (de exemplu, anodizare, Ra ≤ 0,8 µm)

• Cerințe mecanice (tracțiune, oboseală, temperatură)

• Cantitate: Cantitate prototip și previziune cantitate anuală

• Termen de livrare estimat și restricții de transport

• Cerințe privind inspecția și criterii de acceptare (raport articol inițial, CMM)

• Cerințe privind ambalarea și etichetarea