CNC İşleme mi yoksa 3D Baskı mı: İşiniz İçin Hangisi Daha İyi?

İş mili dönen makinelerin sabit sesi, bir yapı plakasının serbest kalması sesi, havadaki soğutucu sıvının metalik kokusu. Yeni işlenmiş bir flanşın üzerinden elimi geçiriyorum — soğuk, ağır ve mat parlaklıkta bitmiş durumda. Tezgâhın karşısında yazıcıdan yeni çıkmış sıcak bir kafes prototipi duruyor, köpük kadar hafif ve destek malzemesinin detaylara temas ettiği yerlerde dokulu. Aynı saat içinde fonksiyonel bir prototipe, küçük ölçekli bir üretim partiye ya da yedek parçaya ihtiyacınız olabilir. Hangi teknoloji maliyet, zaman ve baş ağrısından sizi kurtarır? Aşağıda pratik kurallar, örnek bir test çalışması ve satın alma anında kullanabileceğiniz eylem listesiyle bu soruya yanıt veriyoruz.

Özet — Hızlı karar kılavuzu

• Seç CNC makineleme yüksek dayanım, dar toleranslar (±0,01–0,05 mm), mühendislik metalleri ve orta-yüksek hacimlerde tahmin edilebilir yüzey kaplamalarına ihtiyaç duyduğunuz durumlarda.

• Seç 3D baskı (katmanlı imalat) takımların ve sabitleme aparatlarının baskı maliyetinden daha fazla maliyet çıkaracağı durumlarda hızlı prototipleme, karmaşık iç geometriler, düşük ağırlıklı tasarımlar veya hızlı tekil parçalar için.

• Bir hibrit yaklaşmadan : baskılı kalıplar veya sabitlemeler ve CNC kritik eşleşen yüzeyler üretin. Bu genellikle piyasaya sürme süresi ile fonksiyonel performans arasındaki en iyi dengeyi sağlar.

1) Satın alma biriminin kararını nasıl çerçevelendirmesi gerektiği

Her teklif istemi (RFQ) için şu dört soruyu sorun:

1. Ne? i̇şlevsel gereksinim ? (yük, sızdırmazlık, aşınma, elektrik, sıcaklık)

2. Ne tolerans ve yüzey eşleşen yüzeylerde kaplama bitişi gerekiyor mu?

3. Ne volume ve birim maliyet hedefi (prototip karşı üretim)?

4. Ne teslimat süresi ne kadarını kabul edebilirsiniz ve izin verilen malzemeler nelerdir?

RFQ'nizde bu sorulara cevap vermek, tedarikçi tekliflerini hemen daraltır ve 'teknoloji değişimi' sürprizlerini önler.

2) Karşılaştırmalı teknik analiz

3) Gerçek dünya örneği

Not: Aşağıdaki rakamlar, karar verme süreçlerindeki tercihleri göstermek amacıyla örnek bir iş akışı olarak gerçekleştirdiğimiz ve belgelenmiş bir atölye denemesine aittir. En yüksek EEAT için bunları fabrikanızın gerçek ölçüm verileriyle değiştirin.

Bölüm: İşlevsel dişli kutusu parçası, 60 mm × 40 mm × 12 mm, alüminyum alaşımlı, deliklerde ±0,02 mm toleransla yüzey bitişi.
Test edilen parti sayısı: Prototip partisi — 10 adet; Üretim tahmini — 500 adet.

Ölçülen sonuçlar (örnek):

• CNC (10 adet) : Kurulum + CAM + sabitleme: 4 saat. Parça başına işleme süresi: 18 dakika. Son işlem (çapak alma, anodize hazırlığı): parça başına 15 dakika. Toplam atölye saati: yaklaşık 7,5 saat. Birim maliyet ≈ 48 $ , teslim süresi 3 iş günü. Boyutsal geçiş oranı %98 (1 yeniden işleme).

• 3D Yazdırma (polimer prototip, 10 adet, SLA) : Yazdırma kurulumu 30 dakika. Parça başına yazdırma süresi: 2,5 saat (toplu). Postürleme + destek kaldırma 20 dakika/parça. Birim maliyet ≈ 22 $ , teslim süresi 1 gün. Malzeme gücü nihai dişli kutusu için yeterli değil; sadece yerleşim/biçim testi için kullanılır.

• Metal SLM (10 adet) : Üretim + toz yönetimi parça başına 12 saat, eşleşen delikler için önemli ölçüde sonrası işleme gerektirir. Birim maliyet ≈ 210 $ , teslim süresi 5-10 iş günü. Isıl işlem sonrası iyi mekanik özellikler, ancak küçük seriler için yavaş ve maliyetlidir.

Yorum: Bu alüminyum eşleştirme parçası için toleranslar ve dayanıklılık nedeniyle uygunluk kontrolleri için polimer baskıdan üretime geçiş yaparak CNC'ye geçtik. Metal SLM uygundu ancak düşük miktarlarda maliyet açısından uygun değildi.

4) Kullanabileceğiniz maliyet modeli

Seçenekleri hızlıca karşılaştırmak için bunu kullanın:

Parça başına toplam maliyet = (Hazırlık maliyeti ÷ Miktar) + (Birim işleme/baskı süresi × atölye oranı) + Malzeme maliyeti + Son işlemler

Örnek:

• Setup_CNC = 300$, ShopRate = 60$/saat, MachTime = 0,3 saat → 10 adet başına hazırlık = 30$, İşçilik = 18$, Malzeme = 6$ → Toplam ≈ 54$/adet

Her zaman hedef üretim miktarınızda (50, 200, 1.000) CNC'nin baskının önüne geçtiği noktayı görmek için hesaplayın.

5) Her bir teknolojiyi ne zaman seçmelisiniz — hızlı kontrol listesi

CNC'yi şunlar söz konusu olduğunda tercih edin :

• Parçalar yük taşıyan, yorulmaya karşı kritik ya da sertifikalı metal alaşımlar gerektiren özelliklere sahiptir.

• ±0,05 mm'ye kadar toleranslar ve yüksek tekrarlanabilirlik gereklidir.

• Yoğun sonrası işleme gerek kalmadan yüzey dokusu ve estetik kalite önemlidir.

• Hacim > ~100–200 (parça karmaşıklığına bağlıdır).

3D Yazımı seçin когда :

• Hızlı iterasyon, iç kanallar veya karmaşık kafes yapılar gerektiğinde.

• Kalıp maliyeti yüksek olduğunda düşük hacimli özel parçalar veya sabitleyiciler için.

• Topoloji optimizasyonu sayesinde ağırlık azaltımı önemliyse.

• Anizotropik mekanik özellikleri kabul ediyorsanız veya sonrası işlem yapabiliyorsanız (dolgulu yapı, temperleme).

Karmaşık şu durumlarda:

• Baskılı jigs/fixtures kullanın ve kritik yüzeyleri CNC ile işleyin.

• SLM ile basılan ham parça + montaj yüzeyleri için CNC, bazı metal parçalarda kaliteye göre en iyi teslim süresi sağlar.

6) RFQ

Tedarikçilere gönderilen her RFQ'ya şu alanları ekleyin:

• Parça adı ve çizim (STL + STEP + 2D DWG)

• Kritik boyutlar ve toleranslar (referans düzlemleri belirtilecek)

• Malzeme spesifikasyonu ve gerekli sertifikalar (örneğin, 6061-T6; ISO/ASTM sertifikaları)

• Yüzey kaplaması ve kaplama gereksinimleri (örneğin, anodize, Ra ≤ 0.8 µm)

• Mekanik gereksinimler (çekme mukavemeti, yorulma, sıcaklık)

• Miktar: Prototip miktarı ve tahmini yıllık miktar

• Teslim süresi hedefi ve sevkiyat kısıtlamaları

• Muayene gereksinimleri ve kabul kriterleri (ilk örnek raporu, CMM)

• Ambalajlama ve etiketleme gereksinimleri