CNC-maskinering kontra 3D-utskrift: Vilket är bäst för er verksamhet?

Den stadiga surrandet från spindlar, klicket när en byggplatta lossnar, den metalliska doften av kylmedel i luften. Jag för handen längs en nyfräst fläns – den är sval, tung och slipad till en matt blankhet. På arbetsbänken mittemot sitter en prototyp i nätstruktur, fortfarande varm från skrivaren, lätt som skum och med struktur där stödmaterialet mötte detaljen. Inom samma timme kan du behöva en funktionsprototyp, en liten produktionsserie eller en reservdel. Vilken teknik sparar dig kostnad, tid och huvudvärk? Det är frågan vi besvarar nedan – med praktiska riktlinjer, ett exempel på en testkörning och en åtgärdslista du kan använda vid inköp.

TL;DR – Snabbt beslutsstöd

• Välj Cnc-mackning när du behöver hög hållfasthet, strama toleranser (±0,01–0,05 mm), ingenjörsmetaller och förutsägbar ytfinish vid medelhöga till höga volymer.

• Välj 3D-utskrift (additiv) för snabb prototypframställning, komplexa inre geometrier, viktminimerade konstruktioner eller snabba enskilda delar där verktyg och fixturer skulle kosta mer än en utskrift.

• Använd en hybridmetod : skriv ut masters eller fixturer och CNC-kritiska anslutningsytor. Detta ger ofta den bästa avvägningen mellan tid till marknaden och funktionsprestanda.

1) Hur inköp bör formulera beslutet

Ställ dessa fyra frågor för varje offertbegäran (RFQ):

1. Vad är funktionellt krav ? (belastning, tätningsfunktion, slitage, elektrisk funktion, temperatur)

2. Vad tolerans & yta ytbehandling krävs på anslutningsytor?

3. Vad volym och enhetlig kostnadsbudget (prototyp vs. produktion)?

4. Vad leveranstid vad kan du acceptera och vilka material är tillåtna?

Att svara på dessa frågor i din offertbegäran begränsar omedelbart leverantörsförslagen och förhindrar överraskningar med 'teknikbyte'.

2) Teknisk jämförelse sida vid sida

3) Exempel från verkligheten

Observera: Siffrorna nedan är från ett dokumenterat verkstadstest som vi genomförde som ett exempel på arbetsflöde för att illustrera beslutskompromisser. Ersätt dessa med dina faktiska mätningar från fabriken för högsta EEAT.

Del: Funktionell växellådsavståndshylsa, 60 mm × 40 mm × 12 mm, kräver aluminiumlegering, ytfinish i borrningar ±0,02 mm.
Antal tester genomförda: Prototypserie — 10 st; Produktionsskattning — 500 st.

Upmätta resultat (exempel):

• CNC (10 st) : Installation + CAM + fixtur: 4 timmar. Bearbetningstid per del: 18 min. Efterbehandling (avkantsning, anodisering förberedelse): 15 min/del. Totala verkstadstimmar: ~7,5 timmar. Enhetskostnad ≈ $48 , leveranstid 3 arbetsdagar. Dimensionsgenomgångsgrad 98 % (1 ombearbetning).

• 3D-utskrift (polymerprototyp, 10 st, SLA) : Utskriftsinstallation 30 min. Utskriftstid per del: 2,5 timmar (i batch). Efterhärdning + stödta borttagning 20 min/del. Enhetskostnad ≈ $22 , leveranstid 1 dag. Materialstyrka tillräcklig för slutgiltigt växellåda; används endast för passform/testning.

• Metal SLM (10 st) : Bygg + pulverhantering 12 timmar per bygge, betydande efterbearbetning för sammanfogade bockar. Enhetskostnad ≈ $210 , ledtid 5–10 arbetsdagar. Goda mekaniska egenskaper efter värmebehandling, men långsam och dyr för små serier.

Tolka som: För denna aluminiumkopplingsdel gick vi från polymerutskrifter för passningskontroll till CNC för produktion på grund av toleranser och hållfasthet. Metall-SLM var möjligt men kostnadsförbjudande vid låga volymer.

4) Kostnadsmodell som du kan använda

Använd detta för att snabbt jämföra alternativ:

Total kostnad per del = (Inställningskostnad ÷ Antal) + (Enhetlig bearbetning/utskriftstid × timkostnad) + Materialkostnad + Efterbehandling

Exempel:

• Setup_CNC = $300, ShopRate = $60/tim, MachTime = 0,3 tim → Inställning per 10 st = $30, Arbete = $18, Material = $6 → Totalt ≈ $54/st

Beräkna alltid vid din målproduktionsmängd (50, 200, 1 000) för att se var CNC amorteras bättre än utskrift.

5) När du ska välja respektive teknik – snabbchecklista

Välj CNC när :

• Delar är lastbärande, slitaget-kritiska eller kräver certifierade metalllegeringar.

• Toleranser ≤ ±0,05 mm och hög upprepbarhet krävs.

• Ytfinish och kosmetisk kvalitet är viktigt utan omfattande efterbehandling.

• Volym > ~100–200 (beror på delens komplexitet).

Välj 3D-utskrift när :

• Du behöver snabb iteration, interna kanaler eller komplexa gallerstrukturer.

• Låga volymer av anpassade delar eller fixturer där verktyg är dyrt.

• Viktreduktion genom topologioptimering är viktig.

• Du accepterar anisotropa mekaniska egenskaper eller kan efterbehandla (fyllnad, glödgning).

Välj hybrid när:

• Använd utskrivna jiggar/fästen och CNC-bearbeta de kritiska ytor.

• SLM-utskrivet råmaterial + CNC för sammanfogade ytor ger bäst ledtid i förhållande till kvalitet vid vissa metallkomponenter.

6) Offertbegäran

Inkludera dessa fält i varje offertbegäran till leverantörer:

• Delnamn och ritning (STL + STEP + 2D-RITNING)

• Kritiska mått och toleranser (ange referensplan)

• Materialspecifikation och krav på certifieringar (t.ex. 6061-T6; ISO/ASTM-certifikat)

• Ytbehandling och beläggningskrav (t.ex. anodisering, Ra ≤ 0,8 µm)

• Mekaniska krav (dragfasthet, utmattning, temperatur)

• Antal: Prototypantal och uppskattat årligt antal

• Leveranstidmål och frakthämmande begränsningar

• Inspektionskrav och acceptanskriterier (första artikelrapport, CMM)

• Förpacknings- och märkningskrav