Объемная 3D-Мастерская 
Производство изделий на 3-D принтерах,
Прототипирование
Штучное и массовое производство деталей и частей
Ремонт вышедших из строя деталей из пластика
Продажа и настройка принтеров и расходных материалов

Мы в соцсетях

Назад к списку

ЧПУ против 3D-печати: Какой лучший способ произвестисвою деталь?

 Недавний тренд в производстве, который стал успешным благодаря болеепрочным материалам - это стремление к 3D-печати функциональных деталей,которые в настоящее время обрабатываются на станках с ЧПУ, независимоот того, производятся ли они на одном предприятии или передаютсястороннему посреднику. 
 3D-печать, с точки зрения затрат и времени,является оптимальным решением, и когда вы вносите часть в облачноепрограммное обеспечение Eiger, чтобы понять, что вы могли бы получитьдетали (части) на следующий день за небольшую часть стоимости, которуювы платите сегодня, то кажется будто бы все очень просто.Цель этой статьи - помочь Вам рассмотреть весь спектр 3D-печати иобработки с ЧПУ и выбрать лучший вариант для Ваших нужд.

Внешние факторы

Геометрия

Оба процесса ограничены размером инструмента; в случае ЧПУ диаметринструмента определяет наименьшую отрицательную характеристику,которая может быть создана. Однако в случае с 3D-печатью диаметр соплаопределяет наименьшую положительную характеристику, которая можетбыть получена. Диаметр сопла для экструзионных 3D-принтеров обычносоставляет от 0,25 до 0,8 мм, а минимальный размер элемента для этихмашин в 4 раза больше, что приводит к минимальному размеру элемента от1,0 до 3,2 мм. 

Подробнее о минимальном размере элементов для непрерывногоармирования волокон читайте в этой публикации в блоге Markforged и вРуководстве по проектированию композитов. 

Качество обработки поверхности 

С подходящими инструментами станки с ЧПУ способны производитьнамного более гладкие поверхности, чем 3D-принтеры. 3D-принтерыспособны производить детали для подгонки и отделки, но для деталей,которые требуют исключительной гладкости для сопряжения с другимиточными компонентами, механическая обработка с ЧПУ может бытьпредпочтительнее. 

Максимальное значение допускаемой погрешности 

Некоторые из лучших композитных 3D-принтеров могут иметь размерныедопуски до +/- 0,005 дюйма и обычно имеют подходящую поверхность дляпресс-фитинга. Малые допустимые отклонения в поверхностях деталей в 3D-печати могут быть подвергнуты последующей обработке. Однако взависимости от других функций детали может быть проще обрабатывать всюее. Результаты могут отличаться в зависимости от машины, материала игеометрии детали.

Нагрузка 

Неструктурные детали обычно являются легкими задачами для обычной 3D-печати. Конструктивные детали, которые должны выдерживать значительныефизические нагрузки, могут быть изготовлены с непрерывным армированиемволокон или с помощью обработки с ЧПУ. Хотя непрерывное армированиеволокнами может обеспечить значительное улучшение прочности посравнению с другими деталями, напечатанными на 3D-принтере,композитные детали прочнее по двум осям (X, Y), чем в Z, и не обладаюттакими изотропными свойствами, как металлические детали. 


Окружающая среда 

Температура 

3D-печать и обработка с ЧПУ способны производить детали из металлов иполимеров, поэтому выбор будет зависеть от того, какой процесс будет болеелегким для получения необходимого Вам материала. 

Температура эксплуатации конкретного металла обычно имеет некотороеотношение к температуре его плавления. «Чистые металлы обычно сильноослабевают примерно на половине температуры плавления в абсолютнойтемпературной шкале (температура плавления в градусах по Фаренгейтуплюс 459)». Сплавы, как правило, могут увеличить полезный диапазон, внекоторых случаях до 65% от температуры плавления. 

Композиты, напечатанные в 3D и полимеры имеют пределы рабочихтемператур ниже, чем у металлов. Маркированные материалы, как правило,не следует использовать в течение длительных периодов времени притемпературах выше 150 ° C.

Влагоёмкость 

Некоторые полимерные нити впитывают влагу и могут потерять прочность при длительном воздействии или погружении. Может потребоваться покрытие, такое как Liquitex. Влага обычно не влияет на алюминий, но может вызвать ржавчину стали. 

Химические продукты (реагенты) 

Если Ваша деталь подвергнется воздействию каких-либо химических веществ, проверьте химическую совместимость Вашего материала с химическим веществом. Хотя многие металлы подходят для использования с различными химическими веществами, всегда проверяйте совместимость, прежде чем вводить новый материал или окружающую среду. Маркированные материалы на основе нейлона являются химически стойкими и не подвержены влиянию большинства продуктов нефтехимии. Они не подходят для использования в сильных кислотных или щелочных средах. 

Экономические факторы 

Когда Вам это нужно? 

Производство в одном месте (заводе) 

Если деталь требуется немедленно и других операций не требуется, а у Вас есть машина, оператор, материалы и заготовка, Вам следует обработать свою деталь с помощью ЧПУ. Если есть более срочные работы, или деталь может подождать, 3D-печать обычно может дать вам часть детали на следующий день, освобождая время оператора для выполнения более важных задач. 

При 3D-печати размер детали влияет на время печати; большие части требуют больше времени для печати. Если деталь помещается на ладони, Вы можете получить ее в тот же день. Вероятно, что с помощью 3D-печати напечатать меньшие детали будет быстрее, на машине. С помощью станка с ЧПУ Вам придется тратить время на складирование, написание G-кода, определение удержания, настройку инструментов и очистку после. Некоторые детали можно распечатать за время, необходимое для подготовки станка с ЧПУ. 

Производство деталей в разных местах 

Процесс получения обработанных компонентов со стороны обычно занимает как минимум несколько дней, между проверкой детали, созданием чертежей, отправкой для цитаты и проверкой при покупке. Это, плюс доставка и время доставки из магазина, может привести к очень длительному процессу. В этом случае печать может быть подходящим способом проверить подгонку и отделку или подготовить деталь на следующий день, пока режется постоянная деталь. 

Сколько Вам нужно? 

Когда вы разбиваете стоимость мелкосерийных обработанных деталей, большая часть затрат приходится на время, необходимое для программирования и настройки; Фактическое время резки металла, как правило, довольно небольшое. Увеличение объема производства, как правило, достигается за счет создания больших установок для резки большего количества деталей. По мере увеличения сложности деталей и количества функций время программирования и количество необходимых настроек также могут увеличиваться. Однако стоимость дополнительных устройств падает довольно быстро. В зависимости от геометрии, ЧПУ на единицу стоимости масштабируется до порядка сотен или менее тысяч единиц в месяц, так как программирование и настройка могут быть повторно использованы. 

При 3D-печати программирование (нарезка) происходит за считанные минуты, а сложность мало влияет на время программирования. В то время как стоимость первой единицы и усилия невелики, стоимость единицы не сильно зависит от объема. Увеличение объема производства, как правило, достигается за счет подключения большего количества машин. 

Какой у Вас бюджет на оборудование и операторов? 

Станки с ЧПУ могут работать без присмотра при правильной настройке, но, как правило, обученные постоянные операторы и программисты имеют решающее значение для успеха. Машины не всегда легки в обслуживании для владельцев, что требует дорогостоящих планов обслуживания. 

3D-принтеры могут легко работать полностью без присмотра, операторы требуют минимального обучения, а программирование упрощается с помощью программного обеспечения. Машины, как правило, просты в обслуживании и требуют гораздо меньших затрат на обслуживание. 

Станки с ЧПУ и 3D-принтеры продаются по различным ценам в зависимости от характеристик и качества сборки, но обычно 3D-принтеры можно приобрести за значительно меньшие средства, чем станки с ЧПУ. 

Первоначальная стоимость и эксплуатационные расходы на аддитивное производство низкие, что делает его идеальным для приложений с небольшим объемом, таких как прототипирование и оснастка. Однако при масштабировании до больших объемов субтрактивная обработка и формование являются более рентабельными.






© Объемная 3D-Мастерская, Ростов-на-Дону, 2018­­­­­­­­-2019. Доставка по всей России курьерской службой DPD.