Перейти к содержимому 
Переход от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ рассматривается как наиболее захватывающее новое технологическое достижение в производственной отрасли на сегодняшний день. Она изменила прототипирование и малосерийное производство во многих отраслях. Но почти каждый раз, когда инженер или разработчик продукта работает над чем-то, наступает момент, когда магия аддитивного производства перестает работать. Обработка с ЧПУ - это следующая важная вещь в технологии, которая выходит на первый план.
Эта статья поможет вам понять, почему, когда и как перейти от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ. В ней вы узнаете некоторые секреты отрасли, а также основные различия, проблемы и возможности. Этот захватывающий анализ изменит ваше представление о производстве, независимо от того, являетесь ли вы инженером, дизайнером продукции или просто интересуетесь технологиями. Итак, читайте Переход от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ до самого конца.
Рост аддитивного производства на протяжении многих лет
Когда 3D-печать только появилась, она обещала быстрое создание прототипов, сложные формы и персонализацию, и она сдержала свое слово. Но когда ваш продукт переходит от идеи к реальному использованию, начинают возникать вопросы:
- Может ли 3D-печать придать вашей отрасли необходимую точность?
- Подходят ли эти материалы для деталей, которые должны работать и испытывать большие нагрузки?
- А как насчет отделки поверхности, возможности повторения и последующей обработки?
Это не просто мелкие проблемы - они могут сделать или сломать реальное производство.
В это время появилась обработка с ЧПУ.
Когда переходить от аддитивного к субтрактивному производству
Прежде чем перейти к деталям изменений, давайте убедимся, что мы поняли основную суть:
3D-печать (также называемая аддитивным производством) позволяет создавать предметы путем нанесения на них слоев материала. С другой стороны, Обработка на станках с ЧПУВ субтрактивном производстве используются режущие инструменты для придания объектам формы путем отбора материала из цельного блока.
Так в чем же дело? В чем разница между ними? Изменение концепции от создания (3D-печать) к вырезанию (обработка на станках с ЧПУ) оказывает большое влияние на допуски, материалы, стоимость и возможности.
Основные выводы по выбору материалов, их отличиям и выбору для передового производства
Система ЧПУ дает отличные результаты при выборе материалов. Большинство настольных 3D-принтеров могут печатать только на PLA, ABSPETG, а если повезет, то и нейлон или композитные материалы из углеродного волокна. Но что делать, если ваша деталь требует:
- Чтобы выдержать сильную жару?
- Очень прочная на износ?
- Следуете ли вы правилам FDA или ISO?
Обработка с ЧПУ открывает совершенно новый уровень промышленных материалов, таких как:
И многое другое...
Совет профессионала: Разница в свойствах материалов - один из лучших признаков того, что вам следует перейти с аддитивного на субтрактивное производство.
Допуски: Окончательная замена 3D-печатных деталей
В 3D-печати допуски очень важны, потому что они определяют, насколько хорошо детали подходят и работают. Правильный допуск гарантирует, что изделие будет работать, будет надежным и его будет легко собрать.
Ключевые различия в допусках и материалах явно указывают на то, что именно жесткие допуски приводят к тому, что большинство рабочих процессов 3D-печати терпят неудачу, и никто этого не замечает. Стандартные 3D-принтеры могут работать с допусками ±0,1 ±0,3 мм, в то время как обработка с ЧПУ легко справляется с допусками ±0,025 мм или меньше. Это грань между допуском и браком в таких областях, как аэрокосмическая, автомобильная и медицинская промышленность.
Пример из реального мира Включить
Подумайте о том, чтобы сделать на заказ деталь для дрона с большим количеством защелок и отверстий, которые должны быть очень точными. Вы можете использовать 3D-печать для проверки. Но что, если деталь должна идеально прилегать к плате или совпадать с другой деталью? Вы летите в неровную зону.
Ключевой момент для понимания этой аналогии заключается в том, что если ваша деталь имеет жесткие допуски или детали должны быть подогнаны друг к другу, вам придется перейти на ЧПУ. Это не вариант.
Постобработка: История о работе и завершении
Оба ЧПУ и 3D-печать Нужна постобработка, но ее этапы сильно отличаются.
3D-печать
- Для этого часто требуется удалить опору, отшлифовать и разгладить ацетоном (для ABS) или отвердить ультрафиолетовым светом.
- Линии слоя будут видны, если вы не поработаете над ними.
- Чтобы добиться стабильного качества поверхности, нужно много работать, и это не всегда просто.
Обработка с ЧПУ
- Обеспечивает гладкую, обработанную поверхность прямо из фрезера.
- Вы можете использовать анодированиеВ качестве отделки можно использовать дробеструйную обработку, порошковое покрытие или химическую полировку.
- Очень строгий контроль точности размеров с самого начала.
В конце концов, ЧПУ всегда выигрывает, когда важны внешний вид, отделка и точность.
Когда меняться: Секретный момент перемен
Вот в чем главный вопрос: Когда пора прекращать 3D-печать и переходить на ЧПУ?
Большинство профессионалов приходят к этой развилке, когда:
- Детали становятся менее сложными, но функциональная прочность возрастает.
- Вы должны сделать не менее пяти одинаковых деталей.
- Детали должны выдерживать напряжение, нагрузку или нагрев.
- Вам нужны детали, которые готовы к приему клиентов и выглядят профессионально.
Существуют правила или требования безопасности, которые необходимо соблюдать.
Но что стало настоящим поворотным моментом? Когда стоимость каждой детали при 3D-печати будет такой же или выше, чем при ЧПУ.
Сравнение стоимости 3D-печати и обработки с ЧПУ
Развеем миф: 3D-печать не всегда дешевле.
3D-печать:
- Низкий стоимость установки и отлично подходит для создания прототипов.
- Более длительное время сборки для больших или плотных деталей.
- Стоимость увеличивается по экспоненте с трудом и неудачами при постобработке.
Обработка с ЧПУ:
- Выше первоначальная настройка (траектория движения инструмента, крепление).
- Быстрый выпуск деталей после завершения настройки.
- Снижение затрат на единицу продукции при средней и высокой громкости.
| Сценарий | 3D-печать | Обработка с ЧПУ |
| 1 прототип | Дешевле | Дороже |
| 10 частей | Часто дороже | Эффективный |
| 100 частей | Неэффективный | Лучший выбор |
Так что, если вы расширяетесь, Обработка с ЧПУ зачастую более экономична, чем 3D-печатьОсобенно если вспомнить о неудачных отпечатках, вспомогательных материалах и постобработке.
Гибридные производственные рабочие процессы: Лучшее из двух миров
Зачем выбирать что-то одно, если можно получить и то, и другое? Вам не придется выбирать между двумя вещами, когда вы делаете вещи сегодня.
- Многие успешные рабочие процессы сегодня используют сочетание стратегий, например, прототипирование в 3D и изготовление изделий на ЧПУ.
- Используйте 3D-печать для изготовления заготовок, приспособлений или форм, которые находятся внутри вещей.
- Соединяйте напечатанные детали с металлическими усилениями или обработанными вставками.
Хак для инноваций
Подумайте о 3D-печатной раме для дрона, которая легка, но имеет прецизионное оборудование, установленное с помощью обработанного металла. Или роботизированный прототип, который печатается за одну ночь, а затем его окончательный корпус обрабатывается на ЧПУ в POM для тестирования в полевых условиях.
Гибридный рабочий процесс поможет вам быстрее тестировать, создавать лучшие продукты и развивать свой бизнес без лишних затрат.
Будущее производства: Не одно и не другое
3D-печать и обработка на станках с ЧПУ больше не являются конкурентами, поскольку отрасли меняются. Они работают вместе. Вопрос не в том, что "что лучше?", но "Что лучше для этой части, в это время и на этом этапе жизненного цикла продукта?"
Переезд из 3D-печать и обработка на станках с ЧПУ не означает отказ от новых идей; это означает, что их нужно воплощать в жизнь. Теперь, когда есть программное обеспечение CAM с искусственным интеллектом, автоматизированные платформы котировок и облачное производство, этот скачок еще никогда не был таким простым и важным.
Заключение - Переход от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ
Если вы все еще читаете, то, скорее всего, находитесь на краю обрыва перехода. Подумайте вот о чем:
Ваши 3D-отпечатки не работают в реальной жизни? Запрашивают ли клиенты или заинтересованные стороны детали, готовые к использованию в производстве? Вы печатаете одну и ту же модель 10 раз? Нужна ли вам более качественная отделка, материалы или допуски?
Если вы ответили "да" хотя бы на один из этих вопросов, пришло время меняться. Итак, однозначно можно сказать, что обработка на станках с ЧПУ - это не просто следующий шаг, это путь к надежности, масштабируемости и профессионализму промышленного уровня. Готовы ли вы к переменам? Возможно, это ключ к будущему вашего продукта.
Часто задаваемые вопросы о переходе от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ
1. Почему вам стоит перейти от 3D-печати к обработке на станках с ЧПУ?
Чтобы получить лучшую обработку поверхности, более прочные материалы, высокую точность и возможность увеличить масштабы производства.
2. Каковы основные различия в материалах и допусках?
ЧПУ имеет более жесткие допуски (±0,025 мм) и может работать с более прочными материалами, такими как алюминий, сталь и POM.
3. Когда пора переходить от аддитивного к субтрактивному производству?
Если вам нужна лучшая отделка, большая прочность или более 5-10 единиц.
4. В чем разница между постобработкой в ЧПУ и 3D-печати?
Детали с ЧПУ не нуждаются в особой отделке, а вот 3D-отпечатки часто приходится шлифовать и снимать с них опоры.
5. Что дешевле - печать с ЧПУ или 3D-печать?
Для изготовления прототипов дешевле 3D-печать, а для изготовления большого количества вещей - ЧПУ.
6. Можно ли использовать 3D-печать и ЧПУ в одном рабочем процессе?
Да, гибридные рабочие процессы используют оба способа, чтобы добиться максимальной производительности и минимальной стоимости.
7. Какие проблемы 3D-печати решает ЧПУ?
Слабость, плохая отделка, малое количество материалов и низкие допуски.
8. Подходит ли ЧПУ для изготовления небольших партий?
Да, особенно для деталей, которые должны быть очень точными и иметь профессиональную отделку.
