- ЧПУ как авангард производства
- Что лучше - ЧПУ или 3D-печать?
- Заменит ли когда-нибудь 3D-печать ЧПУ?
- Когда использовать ЧПУ, а когда использовать 3D-печать?
- Производство на Treatstock
ЧПУ (числовое программное управление) и 3D-печать - две ведущие производственные технологии, используемые для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства, но каждая использует совершенно разные производственные технологии для достижения результата. ЧПУ использует субтрактивные методы, которые включают удаление ненужных деталей из блока материала, тогда как 3D-печать использует аддитивные методы, начиная с чистого холста и используя материалы для создания продукта слой за слоем.
Обе технологии производства имеют преимущества и недостатки, и бывает сложно понять, какую из них следует реализовать в Вашем проекте и когда. Важно отметить, что когда речь идёт о массовом производстве, например, более 200 деталей, вероятно, другие производственные технологии, такие как литьё под давлением, будут более подходящими и более рентабельными. Мы подготовили это руководство для проведения сравнительного анализа ЧПУ и 3D-печати, чтобы Вы могли увидеть все тонкости каждого метода и помочь Вам в процессе принятия решений.
ЧПУ как авангард производства
ЧПУ - это собирательное название широкого спектра технологий, которые используются в производстве по всему миру. Откровенно говоря, методы субтрактивного производства гораздо более популярны и предлагают большую универсальность по сравнению с другими производственными процессами. Обычно, когда требуется полнофункциональный прототип, элемент или деталь, технология ЧПУ является основным инструментом, который используется. Он часто используется для инженерных оценок и испытаний. Используя военную терминологию, субтрактивное производство можно назвать авангардом, а аддитивное производство - арьергардом, причем последнее используется в качсетве помощи. ознакомившись с этим руководством, Вы узнаете, почему один метод может быть предпочтительнее другого и почему оба так востребованы в современной обрабатывающей промышленности.
Что лучше - ЧПУ или 3D-печать?
1. Области применения
| ЧПУ | 3D-печать |
Обычно ЧПУ станки используются для изготовления прочных, точных и жаропрочных деталей. Станки ЧПУ можно найти практически во всех отраслях от небольших предприятий до крупных производственных предприятий. Спектр применений этой технологии огромен, включая ювелирные изделия, литьё металла, отливка и т. д. | Спектр применения для 3D-печати невероятен и привлекает воображение каждого. Среди областей применения - машиностроение, ювелирные изделия, аэрокосмическая промышленность, здравоохранение и даже такие экзотические области, как печать продуктов питания, биопечать и строительство зданий. |
2. Разнообразие материалов | |
| ЧПУ | 3D-печать |
Производство при помощи ЧПУ возможно разными материалами, такими как металлические сплавы, пластик, ювелирный воск и многие другие. Кроме того, ЧПУ является основным производственным инструментом для обработки дерева, а также может может быть использован для быстрого и точного производства с использованием других материалов. Одним из главных преимуществ производства ЧПУ является то, что его можно использовать практически для производства с любым твёрдым веществом. | Разнообразие материалов, доступных для 3D-печати, почти такое же, как для ЧПУ. Среди них - различные пластмассы и металлические сплавы, в том числе очень труднообрабатываемые. Однако 3D-принтеры, способные обрабатывать металлы, довольно дорогие. |
3. Отходы | |
| ЧПУ | 3D-печать |
| Обычно ЧПУ станки используются для изготовления прочных, точных и жаропрочных деталей. Станки ЧПУ можно найти практически во всех отраслях от небольших предприятий до крупных производственных предприятий. Спектр применений этой технологии огромен, включая ювелирные изделия, литьё металла, отливка и т. д. | В отличие от субтрактивных методов, в 3D-печати в большинстве случаев используется точное количество материала, необходимого для изготовления объекта. Минимальные отходы. Однако не стоит забывать о материалах, которые тратятся на создание опорных конструкций (правда, для 3D-печати металлом они не нужны). |
4. Эксплуатационные расходы | |
| ЧПУ | 3D-печать |
Обычно расходные материалы и материалы для станков ЧПУ намного дешевле, чем для 3D-принтера. Однако для ЧПУ требуются обученные специалисты для предварительного программирования параметров обработки и траекторий движения инструмента. Это означает дополнительное время и деньги, которые включаются в стоимость конечного продукта. Вот почему, несмотря на относительно высокую скорость производства, в некоторых случаях 3D-печать предпочтительнее. | Стоимость базовой комплектации 3D-печати намного дешевле и быстрее, чем любой другой технологией. Однако расходные материалы и материалы могут быть намного дороже по сравнению с ЧПУ. В целом аддитивное производство более выгодно для ограниченного объёма уникальных объектов, но для более чем 20 единиц более выгодно использовать ЧПУ или другие методы. |
5. Разнообразие инструментов | |
| ЧПУ | 3D-печать |
На одном станке можно использовать различные инструменты, что расширяет возможности и делает ЧПУ универсальной технологией. Некоторые машины способны автоматически менять инструменты в соответствии с текущей задачей, поэтому производственный процесс не имеет длительных перерывов. | В случае 3D-печати количество доступных инструментов весьма ограничено. Иногда это может быть проблемой, но обычно, когда применяется 3D-печать, другие методы вообще не нужны. Разнообразие машин для 3D-печати невероятно, и кажется, что не существует проблем, которые нельзя было бы решить с помощью аддитивного производства. |
6. Точность | |
| ЧПУ | 3D-печать |
Процессы ЧПУ являются одними из лидерующих как по скорости, так и по точности. Их точность позиционирования и допуски на размер не имеют себе равных (точность обработки с ЧПУ составляет приблизительно 0,01–0,05 мм в зависимости от геометрии). Кроме того, качество поверхности тоже весьма впечатляет. Некоторые станки с ЧПУ могут выполнять чрезвычайно сложные задачи и проекты, требующие точности в пределах микрон. Однако неправильное использование может привести к повреждению инструментов и повреждению деталей. Поэтому всегда важно работать только с высококвалифицированными специалистами. | Разрешение 3D-принтеров, а также качество поверхности, не так хороши по сравнению с ЧПУ (приблизительная толщина слоя для 3D-печати составляет от 0,1 мм до 0,5 мм). Важно отметить, что скорость производства сильно зависит от требуемой точности. Тем не менее, большинству пользователей 3D-принтеров не требуется высокая точность. Таким образом, преимущества аддитивного производства компенсируют ограничения. |
7. Скорость | |
| ЧПУ | 3D-печать |
В зависимости от сложности конструкции и выбранного материала скорость изготовления может быть невероятно быстрой, а в некоторых случаях даже непревзойдённой. Однако следует иметь в виду, что процесс предварительного программирования также может занять много времени, особенно в случае сложных проектов. Срок выполнения обработки с ЧПУ составляет 3-4 дня (для 3D-печати примерно 1-2 дня). | Процесс аддитивного производства может быть медленным, а иногда даже чересчур медленным. Поэтому это не лучший выбор для серийного производства. Так почему же 3D-печать считается быстрым прототипированием? Причина довольно проста - 3D-принтер не требует длительного предварительного программирования перед запуском, и всё, что ему нужно, - это загрузить материал и нарезать файлы, что можно сделать за считанные минуты перед отправкой на 3D-принтер. Кроме того, аддитивное производство улучшается с каждым днём, а скорость новейших машин в несколько раз выше, чем у его предшественников. |
8. Пост-обработка | |
| ЧПУ | 3D-печать |
Иногда деталь, изготовленная с помощью ЧПУ, требует дополнительной обработки (шлифовки и шлифования) после обработки, но чаще всего её поверхность достаточно хороша для использования. Кроме того, детали можно шлифовать и обрабатывать на одном станке. Детали, обработанные ЧПУ, могут быть выполнны так же хорошо, как и отливки. | В случае аддитивного производства, печатная продукция обычно нуждается в последующей обработки, особенно для температурной обработки металлических деталей, испытывающих внутренние напряжения. В то же время печатные детали обычно сразу готовы к использованию. |
9. 3D-модели и программное обеспечение | |
| ЧПУ | 3D-печать |
Подготовка программного обеспечения для ЧПУ процессов обычно намного сложнее, чем для 3D-печати. Необходимо генерировать траектории инструмента с помощью программного обеспечения автоматизированного производства (CAD/CAM). Специалист должен указать размеры и расположение заготовки, характеристики фрезы, скорости осей и шпинделя. | В общем случае, 3D-принтеры намного доступнее. Специальное программное обеспечение, называемое слайсером, используется для передачи цифровой модели в G-коде, который управляет производственным процессом 3D-принтера. Метод нарезки намного проще, чем предварительное программирование станка ЧПУ. |
Заменит ли когда-нибудь 3D-печать ЧПУ?
С 1940-х годов и по сей день обработка ЧПУ остаётся наиболее распространённым способом прототипирования. Но что будет завтра? Может ли 3D-печать обогнать ЧПУ? Ответ и ДА, и НЕТ. С одной стороны, 3D-печать уже заняла часть задач, которые раньше выполнялись с помощью ЧПУ, но лишь малую часть. Кроме того, как мы заявляли ранее, обработка на станках с ЧПУ обычно намного доступнее, чем 3D-печать. Можно сказать, что обработка ЧПУ находится в зените своего развития. Некоторые промышленные станки с ЧПУ сами по себе похожи на мини-фабрики своими размерами и огромными возможностями. Они могут выполнить огромное количество задач. Однако у них есть свои ограничения. К счастью, аддитивное производство призвано спасти нас, когда ЧПУ подводит. Видя разнообразие методов и применений, аддитивное производство поражает воображение. Используя 3D-принтер, можно изготовить практически любой объект с нуля за считанные дни. В некоторых случаях субтрактивное и аддитивное производство могут пересекаться, однако каждое из них имеет свои преимущества и недостатки.
Когда использовать ЧПУ, а когда использовать 3D-печать?
Выбор технологии следует определять исходя из области её применения. Если Вы не уверены, то есть эффективная рекомендация: когда можно использовать ЧПУ - используйте ЧПУ, в противном случае используйте 3D-печать. В некоторых случаях для достижения конечной цели может быть даже более выгодным сочетание процессов аддитивного и субтрактивного производства. Например, 3D-печать SLA и SLS может использоваться как подготовительный этап для обработки с ЧПУ. 3D-печать в основном применяется в тех случаях, когда невозможно использовать традиционные методы или при использовании материалов, которые нельзя легко обработать, например, сплавы, содержащие твёрдый металл. Субтрактивное и аддитивное производство можно сравнить с вилкой и ножом, поскольку оба они могут использоваться по отдельности для определённых целей, но более эффективны в сочетании друг с другом. Вот почему в настоящее время так популярны гибридные машины, сочетающие в себе основные черты обоих методов. Многофункциональная система может одновременно заменить 3D-принтеры и станки с ЧПУ. Есть относительно доступные настольные машины или дорогие промышленные, которые стоят сотни тысяч долларов.
Производство на Treatstock
В мире промышленного производства может быть удобно иметь быстрый и лёгкий доступ как к обработке с ЧПУ, так и к 3D-печати, и всё это возможно на Treatstock. Всего за несколько кликов Вы можете просмотреть тысячи производителей со всего мира и разместить заказ за считанные минуты.
Услуги 3D-печати Услуги по обработке с ЧПУ
