CNC-bearbetning vs. 3D-utskrift: Vad är bäst för ditt företag?

Den kostnads- och tidsbesparing som 3D-utskriftstekniken innebär har blivit en stor fördel som många branscher inte har råd att bortse från. Men både CNC-bearbetning och 3D-printing har unika styrkor och tillämpningar, vilket gör dem lämpliga för olika scenarier. Den här översikten tar upp skillnader, fördelar och kostnader för att hjälpa dig att fatta ett välgrundat beslut för ditt företag.

Förståelse för CNC-bearbetning och 3D-utskrift

CNC-bearbetning

CNC-bearbetning (computer numerical control) är en subtraktiv tillverkningsprocess som använder förprogrammerad programvara för att styra maskiner. Den är känd för sin precision och förmåga att arbeta med ett brett spektrum av material, inklusive metaller och plast.

3D-utskrifter

3D-utskrift, eller additiv tillverkning, bygger objekt lager för lager från digitala modeller. Det är en mycket mångsidig teknik som kan producera komplexa geometrier med minimalt spill.

Viktiga skillnader mellan CNC-bearbetning och 3D-utskrift

Aspect	CNC-bearbetning	3D-utskrift
Processen	Avlägsnar material från ett massivt block	Bygger lager för lager från en digital modell
Noggrannhet	Hög precision och repeterbarhet	Bra för komplexa geometrier mindre exakt
Materialavfall	Ger upphov till mer avfall	Minimalt avfall, mer hållbart
Komplexitet	Kräver kunniga operatörer och installation	Enklare installation, ofta automatiserad

Noggrannhet

3D-utskrifter i metall kan i synnerhet vara förknippade med termisk distorsion, sprickbildning och andra defekter. Tack och lov finns det nu programvaruteknik som hjälper 3D-teknikerna att simulera, förutse och vända potentiella defekter i förväg. Dessa programvaruförbättringar har förmågan att helt negera tidigare felaktigheter.

Materialavfall

3D-printing genererar mindre avfall eftersom materialet vanligtvis matas in och eventuellt överblivet material kan återvinnas. Detta gör det renare än CNC, som vanligtvis innebär att man skär från ett material och skapar. 3D-utskrift är dock begränsad till byggstorleken. Så när det gäller den maximala storleken på delar kan 3D-utskrift inte konkurrera bra med CNC. Det finns nästan ingen gräns för vilken typ av material som kan användas vid 3D-utskrift, till exempel plast och metall. Det finns exempel på 3D-utskrifter av mat, choklad, vitaminer och till och med mänskliga vävnader. Även om CNC kan användas för ett brett utbud av material finns det fortfarande material som CNC inte kan göra, till exempel vissa superlegeringar.

Komplexitet

Förprogrammerad CNC-bearbetning kan snabbt vända komplexa projekt. Men en av de största fördelarna med 3D-printing är dess förmåga att hantera nästan vilken komplex geometri som helst. Detta minskar antalet delar som vanligtvis behövs i en montering när man använder CNC. Så för komplexa delar som är svåra att tillverka måste 3D-utskrift övervägas först. En extra bonus är att det nu finns programvarutekniker som utnyttjar denna funktion för att hjälpa konstruktörer att välja lägsta vikt och optimal styvhet genom topologianalys före utskrift. 3D-utskriftstekniker skiljer sig åt när det gäller de toleranser de kan hantera. Och CNC anses i allmänhet vara överlägsen. Men med tanke på den minsta skikttjocklek som uppnås med vissa 3D-utskriftstekniker blir denna fördel mindre märkbar.

Kostnad

Detta beror till stor del på utskriftsvolymen och är relaterat till leveranshastigheten. För låga kvantiteter (dvs. i 100-tal) erbjuder 3D-utskrift därför lägre kostnader och är snabbare. Andra faktorer kräver ytterligare överväganden, t.ex. reparation och byte av CNC-delar. Men för stora kvantiteter, på 500 och mer, bör annan tillverkning också övervägas, till exempel gjutning.

Tillämpningar inom industrin: CNC-bearbetning kontra 3D-utskrift

Flyg- och rymdindustrin

CNC-bearbetning av komponenter för flyg- och rymdindustrin

CNC-bearbetning används för tillverkning av kritiska komponenter som turbinblad och delar till motorer. Du kan till exempel använda CNC-bearbetning för att tillverka motorfästen i titan som måste tåla extrema temperaturer och påfrestningar under flygning.

3D-utskrift av komponenter för flyg- och rymdindustrin

Airbus använder 3D-utskrifter för att producera fullskaliga prototypframställningar av flygplansinredning, vilket avsevärt minskar ledtider och kostnader. Denna interna 3D-utskriftsprocess möjliggör snabb designiteration, vilket eliminerar behovet av kostsamma formar och möjliggör effektiv utforskning av innovativa mönster.

Fordon

CNC-bearbetning av komponenter till fordonsindustrin

CNC-bearbetning används för delar som kräver snäva toleranser och hög hållfasthet, t.ex. växellådshus och bromskomponenter. Du kan till exempel använda CNC-bearbetning för att skapa aluminiumlegerade hjul som erbjuder både styrka och lättviktsprestanda.

3D-utskrift av fordonskomponenter

Den svenska fordonstillverkaren Koenigsegg har 3D-printat turboaggregatet till världens första serieproducerade megacar. One:1 producerar en megawatt effekt och har fått sitt namn efter det häpnadsväckande förhållandet mellan hk och kg.

Hälso- och sjukvård

CNC-bearbetning av kirurgiska verktyg och implantat

CNC-bearbetning används för att tillverka kirurgiska instrument och ortopediska implantat, där precision och biokompatibilitet är avgörande. Du kan t.ex. använda CNC-bearbetning för att tillverka kirurgiska verktyg i rostfritt stål som kräver exakta mått för säker och effektiv användning.

3D-utskrift av patientspecifika implantat och proteser

Anpassning är en betydande fördel inom det medicinska området. 3D-printing gör det möjligt att tillverka patientspecifika implantat och proteser. Med hjälp av 3D-printing kan tillverkarna till exempel skapa skräddarsydda implantat som är anpassade till patientens anatomi, vilket förbättrar komfort och funktionalitet.

Sammanfattning

Valet mellan 3D-printing och CNC beror i hög grad på vilka material som används, antalet detaljer, den leveranshastighet som krävs och den geometriska komplexiteten. Under de senaste åren har 3D-utskrifterna blivit allt mer exakta, byggstorlekarna har ökat och utskriftstiderna har förbättrats.

Hur kan TECHNIA hjälpa till?

Vi tillhandahåller tjänster, kunskap och support för CNC-bearbetning av verktyg för gjutning, pressning och gjutning och säkerställer framgångsrika bearbetningsprocesser genom simulering och analys. Våra CNC-tjänster är skräddarsydda för din miljö och använder befintliga verktygsbibliotek och maskinparametrar för att effektivt utöka befintliga funktioner. För 3D-utskrift eller additiv tillverkning tillhandahåller vi optimerad generativ design, simulering och analys, vilket gör det möjligt för kunderna att utforska och förfina 3D-utskriftsprocesser innan de implementeras i full skala. Och i samarbete med Renishaw erbjuder vi en säker utvecklingsmiljö för additiv tillverkning i metall. Detta inkluderar tillgång till de senaste AM-systemen och expertvägledning för att integrera 3D-utskriftsteknik i affärsverksamheten.