3D 프린팅 전통적인 제조 방법에 비해 많은 장점을 가진 빠르게 성장하는 기술입니다. 그러나 3D 프린팅은 대량 생산에 효과적으로 사용할 수 없고 속도와 접근성이 제한되는 등의 문제가 있습니다. 중저가 생산을 위한 또 다른 제조 기술은 CNC 가공(컴퓨터 수치 제어)으로 부품 생성을 위한 상당히 일반적인 절삭 기술입니다. 우리는 각 방법의 장단점을 비교하여 이러한 기술이 가장 적합한 위치를 설정하기로 결정했습니다.

빼기 대 적층 제조

3D 프린팅과 CNC 가공의 주요 차이점은 3D 프린팅은 적층 가공의 한 형태인 반면 CNC 가공은 빼는 방식이라는 것입니다. 즉, CNC 가공은 재료 블록(블랭크라고 함)에서 시작하여 재료를 잘라내어 완성된 부품을 만듭니다. 이를 위해 절단기와 회전 도구를 사용하여 조각을 형성합니다. CNC 머시닝의 몇 가지 장점에는 뛰어난 치수 정확도와 목재, 금속 및 플라스틱을 포함한 많은 호환 가능한 재료가 포함됩니다. 3D 프린팅 또는 적층 제조에는 플라스틱 필라멘트(FDM), 수지(SLA/DLP), 플라스틱 또는 금속 분말(SLS/DMLS/SLM)과 같은 재료를 사용하여 층별로 부품을 생성하는 작업이 포함됩니다. 레이저 또는 가열 압출기와 같은 에너지원을 사용하여 이러한 재료 층을 응고시켜 완제품을 형성합니다. 3D 프린팅의 장점에는 모양의 자유, 많은 분야의 응용, 정확성, 속도, 부품의 비용과 무게를 줄이는 능력이 포함됩니다.

3D 프린팅과 CNC 가공의 주요 유사점

CNC 가공과 3D 프린팅에는 몇 가지 기본적인 공통점이 있습니다.

3D 모델을 기반으로 3D 제품을 만듭니다.

그들은 컴퓨터의 지시에 따라 그렇게 합니다.

STL 및 OBJ 파일 형식과 호환됩니다.

그들은 기술의 최전선에 있습니다.

그들은 오늘날 일반적입니다.

그러나 이러한 기본적 유사성 외에도 CNC 기계 가공과 3D 프린팅은 크게 다른 요구 사항을 충족하고 다른 이점을 제공합니다.

3D 프린팅과 CNC 밀링의 주요 차이점

또한 두 프로세스를 구별하는 몇 가지 주요 요소가 있습니다.

1. 낭비

적층 가공과 절삭 가공의 주요 차이점 중 하나는 생산되는 폐기물의 양입니다. CNC 가공은 재료를 제거하기 때문에 결국 재활용이 불가능한 많은 폐기물을 생성하게 됩니다. 상상할 수 있듯이 청소는 지저분한 경향이 있습니다. 그러나 3D 프린터는 부품을 생산하는 데 필요한 정확한 양의 재료만 사용하므로 나중에 정리할 필요가 없습니다. 3D 프린터는 생산 중에 진동하지 않기 때문에 소음도 적습니다.

2. 파일 형식

위에서 언급한 두 가지 파일 형식을 제외하고 CNC 가공과 3D 프린팅은 서로 호환되지 않는 파일 형식을 사용합니다.

3. 부품의 크기

CNC 밀링을 사용하면 다양한 크기의 부품을 광범위하게 만들 수 있습니다. 반면에 3D 프린팅에서는 제작하는 부품이 프린팅 베드보다 클 수 없습니다. 3D 프린터로 대형 부품을 생산할 수 있지만 부품을 더 작은 부품으로 분해하고 해당 부품을 별도로 인쇄한 다음 조립해야 합니다. 말할 필요도 없이 이것은 생산 공정에 많은 시간을 추가합니다.

4. 자재 가용성

CNC 제조는 금속 합금, 목재, 아크릴, 모델링 폼 및 열가소성 수지와 같은 다양한 재료로 작업할 수 있습니다. 반대로 3D 프린터는 주로 플라스틱, 금속 및 폴리머를 사용하여 보다 제한된 수의 재료로 작업합니다. 녹는점이 높은 금속에는 사용할 수 없습니다. 많은 재료를 수용하는 것 외에도 CNC 기계는 새로운 재료를 사용하기 위해 쉽게 적응할 수 있습니다. 반면에 3D 프린터는 한 가지 재료로만 작업할 수 있습니다.

5. 속도

CNC와 적층 제조의 또 다른 주요 차이점은 속도입니다. 제품을 대량 생산하는 경우 각 부품을 생산하는 기계의 조립 라인이 포함되기 때문에 CNC 가공이 더 빠릅니다. 3D프린터 한 대로 전체 제품을 처음부터 끝까지 만들어내기 때문에 대규모 생산에는 적합하지 않다.

6. 생산

CNC 가공은 더 정확하여 가장 가까운 마이크로미터까지 정확도를 제공합니다. 그것은 CNC 기계가 더 높은 공차 능력을 가지고 있기 때문입니다. 3D 프린팅은 여전히 이 수준의 정밀도를 달성하기에는 멀었습니다.

7. 반복성

CNC 기계는 매번 같은 방식으로 제품을 일관되게 생산할 수 있습니다.

8. 품질

높은 허용 오차로 인해 CNC 기계는 보다 세련된 외관의 제품을 생산할 수 있습니다. 재료는 제조 중에 변형되지 않습니다. 그러나 3D 프린터로 만든 부품은 구부러지고 뒤틀리는 경향이 있으며 특히 곡선 주변에서 레이어 선이 보일 수 있습니다. 일부 3D 프린터는 높은 수준의 정확도를 약속하지만 때때로 실패하기도 합니다. 두 제조 방법 모두 기하학적 한계가 있습니다. 예를 들어 CNC는 매우 얇은 벽을 만들 수 있지만 3D 프린팅은 이와 관련하여 한계가 있으며 엔드 이펙터의 크기가 종종 그 능력을 결정합니다.

단지를 제조하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까부속?

부품 복잡성은 3D 프린팅과 CNC 가공 중에서 선택할 때 고려해야 할 주요 요소입니다. 두 기술 모두 설계 제한이 있지만 CNC 기계는 훨씬 적은 형상을 생성할 수 있습니다.

CNC 머시닝에는 툴 액세스 및 여유 공간, 홀드 또는 마운트 지점, 툴 형상으로 인해 사각 모서리를 가공할 수 없는 등 몇 가지 주요 설계 제한 사항이 포함됩니다. 도구가 부품의 모든 표면에 접근할 수 없기 때문에 일부 형상은 CNC로 제조하는 것이 불가능합니다. 이는 5축 시스템에도 적용됩니다.

대부분의 형상은 도구가 다른 면과 각도에 접근할 수 있도록 작업자가 부품을 회전시켜야 합니다. 재배치하면 처리 및 노동 시간이 추가되고 경우에 따라 지그 및 고정구가 필요합니다. 이러한 모든 요소는 부품의 최종 가격을 올릴 것입니다.

CNC에 비해 3D 프린팅은 기하학적 제한이 거의 없는 부품을 생산할 수 있습니다. FDM과 같은 프로세스에는 지원 구조가 필요할 수 있지만 약간의 추가 후 처리가 3D 프린팅으로 얻을 수 있는 방대한 설계 자유와 복잡성 수용 능력을 감소시키지 않습니다.

또한 SLS 및 MJF와 같은 폴리머 기반 파우더 베드 퓨전 공정은 지지 구조 없이 자유로운 형태의 유기 형상을 생성할 수 있습니다. 매우 복잡한 형상을 상대적으로 쉽게 생산할 수 있는 능력은 3D 프린팅의 핵심 강점 중 하나입니다.

3D 프린팅과 CNC 머시닝 중에서 선택하기 위한 최고의 팁과 요령

맞춤형 부품에 적합한 제조 기술을 선택하는 것은 극복할 수 없는 도전처럼 느껴질 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없습니다. 이 결정에 직면한 경우 따라야 할 몇 가지 필수 규칙을 정리했습니다.

비교적 간단한 형상을 가진 중대량(부품 250~500개) 부품을 생산하는 경우 CNC 가공을 선택하십시오.

더 적은 수량의 부품 또는 단일 프로토타입을 원하거나 디자인에 복잡한 형상이 있는 경우 3D 프린팅을 선택하십시오.

금속을 고려할 때 CNC는 소량으로도 가격 경쟁력을 가질 수 있지만 형상 제한은 여전히 적용됩니다.

500개 이상의 부품을 인쇄하는 경우 사출 성형(또는 3DP 또는 CNC와 성형 공정의 혼합)과 같은 다른 기술을 고려할 수 있습니다.

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