การกลึง CNC เทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ: อันไหนดีกว่ากันสำหรับธุรกิจของคุณ

เสียงหึ่งๆ อย่างสม่ำเสมอของแกนหมุน เสียงคลิกเมื่อแผ่นสร้างชิ้นงานปลดออก เสียงฉี่ฉี่ของน้ำหล่อเย็นในอากาศ ฉันลูบมือไปตามตัวยื่นที่เพิ่งกัดขึ้นใหม่—เย็น มีน้ำหนัก และผิวเรียบเป็นมันวาวแบบซาติน ตรงข้ามโต๊ะทำงานมีต้นแบบโครงข่ายวางอยู่ อุ่นจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เบาเหมือนโฟม และมีพื้นผิวหยาบที่เกิดจากรอยของวัสดุรองรับที่เชื่อมต่อกับรายละเอียด ในชั่วโมงเดียวกัน คุณอาจต้องการต้นแบบใช้งานได้จริง ชุดผลิตจำนวนน้อย หรือชิ้นส่วนสำหรับเปลี่ยน แล้วเทคโนโลยีใดจะช่วยประหยัดทั้งต้นทุน เวลา และความยุ่งยากให้คุณ? นั่นคือคำถามที่เราจะตอบในหัวข้อถัดไป—พร้อมกฎปฏิบัติจริง การทดสอบตัวอย่าง และรายการตรวจสอบที่คุณสามารถใช้ได้ในขั้นตอนการจัดซื้อ

สรุปสั้นๆ — คู่มือการตัดสินใจอย่างรวดเร็ว

• เลือก การเจียร CNC เมื่อคุณต้องการความแข็งแรงสูง ความแม่นยำสูง (±0.01–0.05 มม.) โลหะวิศวกรรม และผิวเรียบที่คาดเดาได้ ในปริมาณการผลิตระดับกลางถึงสูง

• เลือก การพิมพ์สามมิติ (แบบเติมเนื้อวัสดุ) สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว รูปทรงเรขาคณิตภายในที่ซับซ้อน การออกแบบที่เบาเป็นพิเศษ หรือชิ้นส่วนเฉพาะทางที่ต้องการความเร็ว โดยไม่จำเป็นต้องลงทุนทำแม่พิมพ์หรืออุปกรณ์ยึดตรึง ซึ่งอาจมีต้นทุนสูงกว่าการพิมพ์ 3 มิติ

• ใช้ วิธีการไฮบริด : พิมพ์แม่แบบหรืออุปกรณ์ยึดตำแหน่ง และพื้นผิวสัมผัสที่ต้องใช้เครื่อง CNC สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องประสานกันอย่างแม่นยำ สิ่งนี้มักให้จุดสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างเวลาในการออกสู่ตลาดกับประสิทธิภาพการใช้งาน

1) การจัดกรอบการตัดสินใจสำหรับฝ่ายจัดซื้อควรเป็นอย่างไร

ถามคำถามสี่ข้อนี้ในทุกคำขอใบเสนอราคา (RFQ):

1. อะไรคือ ความต้องการด้านฟังก์ชัน ? (แรงรับ, การปิดผนึก, การสึกหรอ, ไฟฟ้า, อุณหภูมิ)

2. อะไร ความคลาดเคลื่อนและพื้นผิว ต้องการพื้นผิวเรียบเนียนบนพื้นที่สัมผัสที่ต้องประสานกันหรือไม่?

3. อะไร ระดับเสียง และ เป้าหมายต้นทุนต่อหน่วย (ต้นแบบ เทียบกับ การผลิต)

4. อะไร เวลาในการผลิต คุณสามารถยอมรับได้อะไรบ้าง และวัสดุใดที่อนุญาตให้ใช้ได้?

การตอบคำถามเหล่านี้ในใบเสนอราคาของคุณจะช่วยจำกัดข้อเสนอจากผู้ขายอย่างทันที และป้องกันปัญหา 'การเปลี่ยนเทคโนโลยี' ที่ไม่คาดคิด

2) การเปรียบเทียบทางเทคนิคแบบตัวต่อตัว

3) ตัวอย่างจากโลกความเป็นจริง

หมายเหตุ: ตัวเลขด้านล่างนี้เป็นผลการทดลองที่เราบันทึกไว้จากการทดสอบในโรงงาน เพื่อใช้เป็นตัวอย่างขั้นตอนการทำงานในการแสดงข้อแลกเปลี่ยนของการตัดสินใจ กรุณาเปลี่ยนตัวเลขนี้ด้วยข้อมูลการวัดจริงจากโรงงานของคุณเพื่อให้ได้ค่า EEAT สูงสุด

ส่วน: ชิ้นส่วนเว้นระยะเกียร์บ็อกซ์แบบทำงานได้จริง ขนาด 60 มม. × 40 มม. × 12 มม. ต้องใช้อะลูมิเนียมอัลลอย ผิวเรียบที่รูเจาะ ±0.02 มม.
จำนวนรอบที่ทำการทดสอบ: ชุดต้นแบบ — 10 ชิ้น; ประมาณการผลิต — 500 ชิ้น

ผลการวัด (ตัวอย่าง):

• CNC (10 ชิ้น) : การตั้งค่า + CAM + การยึดชิ้นงาน: 4 ชั่วโมง เวลาในการกลึงต่อชิ้น: 18 นาที ขั้นตอนหลังการผลิต (กำจัดเศษโลหะ, เตรียมผิวก่อนอโนไดซ์): 15 นาที/ชิ้น รวมเวลาในโรงงานทั้งหมด: ประมาณ 7.5 ชั่วโมง ต้นทุนต่อหน่วย ≈ 48 ดอลลาร์สหรัฐ , เวลาดำเนินการ 3 วันทำการ อัตราการผ่านด้านมิติ 98% (แก้ไขใหม่ 1 ครั้ง)

• การพิมพ์ 3 มิติ (ต้นแบบโพลิเมอร์ จำนวน 10 ชิ้น SLA) : การตั้งค่าการพิมพ์ 30 นาที เวลาพิมพ์ต่อชิ้น: 2.5 ชั่วโมง (ทำเป็นชุด) การอบแข็งตัวภายหลัง + การถอดโครงรองรับ 20 นาที/ชิ้น ต้นทุนต่อหน่วย ≈ 22 ดอลลาร์สหรัฐ , เวลาดำเนินการ 1 วัน ความแข็งแรงของวัสดุไม่เพียงพอสำหรับเกียร์บ็อกซ์ขั้นสุดท้าย; ใช้เฉพาะเพื่อทดสอบการประกอบ/รูปร่างเท่านั้น

• SLM โลหะ (10 ชิ้น) : การสร้าง + การจัดการผงโลหะ 12 ชั่วโมงต่อการสร้างแต่ละครั้ง ต้องมีการกลึงเพิ่มเติมอย่างมากสำหรับรูที่ต้องเชื่อมต่อกัน ต้นทุนต่อหน่วย ≈ 210 ดอลลาร์สหรัฐ , เวลาการผลิต 5–10 วันทำการ มีคุณสมบัติทางกลที่ดีหลังจากการอบความร้อน แต่ช้าและมีต้นทุนสูงสำหรับการผลิตจำนวนน้อย

การแปลความหมาย: สำหรับชิ้นส่วนอะลูมิเนียมคู่นี้ เราเปลี่ยนจากการใช้วัสดุโพลิเมอร์พิมพ์เพื่อตรวจสอบการประกอบ มาเป็นการผลิตด้วยเครื่อง CNC เนื่องจากข้อกำหนดเรื่องความคลาดเคลื่อนและความแข็งแรง การผลิตแบบ SLM ด้วยโลหะสามารถทำได้ แต่มีต้นทุนสูงเกินไปเมื่อผลิตในปริมาณน้อย

4) แบบจำลองต้นทุนที่คุณสามารถใช้ได้

ใช้สิ่งนี้เพื่อเปรียบเทียบตัวเลือกอย่างรวดเร็ว:

ต้นทุนรวมต่อชิ้น = (ต้นทุนการตั้งค่า ÷ จำนวน) + (เวลาต่อหน่วย × อัตราค่าบริการช่าง) + ต้นทุนวัสดุ + การแปรรูปขั้นตอนสุดท้าย

ตัวอย่าง:

• Setup_CNC = $300, ShopRate = $60/ชม., MachTime = 0.3 ชม. → ต้นทุนการตั้งค่าต่อ 10 ชิ้น = $30, ค่าแรง = $18, วัสดุ = $6 → รวมทั้งหมด ≈ $54/ชิ้น

ควรคำนวณเสมอที่ปริมาณการผลิตเป้าหมายของคุณ (50, 200, 1,000) เพื่อดูว่าจุดใดการตัดเฉือนแบบ CNC มีต้นทุนเฉลี่ยต่อหน่วยต่ำกว่าการพิมพ์

5) เมื่อใดควรเลือกเทคโนโลยีแต่ละประเภท — รายการตรวจสอบอย่างย่อ

เลือก CNC เมื่อ :

• ชิ้นส่วนมีหน้าที่รับแรง ความล้าเป็นปัจจัยสำคัญ หรือต้องใช้อัลลอยด์โลหะที่ได้รับการรับรอง

• ต้องการค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±0.05 มม. และความซ้ำซ้อนสูง

• ผิวเรียบและการตกแต่งมีความสำคัญ โดยไม่ต้องทำกระบวนการเพิ่มเติมมากนัก

• ปริมาณมากกว่าประมาณ 100–200 ชิ้น (ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน)

เลือกการพิมพ์ 3 มิติเมื่อ :

• คุณต้องการการปรับแบบอย่างรวดเร็ว ช่องภายใน หรือโครงตาข่ายซับซ้อน

• ชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์ยึดจับแบบกำหนดเองสำหรับงานปริมาณน้อย โดยที่แม่พิมพ์มีค่าใช้จ่ายสูง

• การลดน้ำหนักโดยการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงทอพอโลยีมีความสำคัญ

• คุณยอมรับสมบัติทางกลที่ไม่เท่ากันตามแนวต่างๆ หรือสามารถทำกระบวนการเพิ่มเติมได้ (เช่น เติมเนื้อวัสดุ การอบอ่อน)

เลือกแบบไฮบริด เมื่อ:

• ใช้จิ๊ก/ฟิกซ์เจอร์ที่พิมพ์ออกมา และกลึงพื้นผิวที่สำคัญด้วยเครื่อง CNC

• ชิ้นงานเบื้องต้นที่พิมพ์ด้วย SLM + การกลึงพื้นผิวที่ต้องต่อกันด้วย CNC ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในด้านระยะเวลาการผลิตเทียบกับคุณภาพ สำหรับชิ้นส่วนโลหะบางชนิด

6) ใบขอเสนอราคา (RFQ)

รวมข้อมูลเหล่านี้ในทุกใบขอเสนอราคาที่ส่งถึงผู้จำหน่าย:

• ชื่อชิ้นส่วนและแบบ drawing (STL + STEP + แบบ 2D DWG)

• ขนาดและค่าความคลาดเคลื่อนที่สำคัญ (ระบุ datum)

• ข้อกำหนดของวัสดุและการรับรองที่ต้องการ (เช่น 6061-T6; การรับรองตามมาตรฐาน ISO/ASTM)

• ข้อกำหนดพื้นผิวและการเคลือบ (เช่น การออกซิไดซ์, Ra ≤ 0.8 µm)

• ข้อกำหนดทางกล (แรงดึง, ความเหนื่อยล้า, อุณหภูมิ)

• ปริมาณ: ปริมาณตัวอย่างต้นแบบ และปริมาณเฉลี่ยรายปีที่คาดการณ์

• เป้าหมายระยะเวลาการผลิตและการจัดส่ง และข้อจำกัดด้านการจัดส่ง

• ข้อกำหนดการตรวจสอบและเกณฑ์การรับรอง (รายงานชิ้นงานต้นแบบ, CMM)

• ข้อกำหนดด้านการบรรจุหีบห่อและการติดฉลาก