CNC-bewerking of 3D-printen
CNC-bewerking of 3D-printen – een vergelijking van moderne productietechnologieën.
In dit artikel vindt u een duidelijk overzicht van de basiskenmerken van beide productietechnologieën, zodat u de juiste methode voor onderdelen productie kunt kiezen. Samengevat hebben we verschillende hoofdaspecten besproken die je een idee geven van de sterke en zwakke punten van elke technologie.
Het principe van productie van onderdelen
Het fundamentele verschil tussen 3D printen en CNC-bewerking is dat 3D printen een additieve productiemethode is, terwijl CNC-bewerking subtractief is. Dit betekent dat het CNC-bewerkingsproces begint met een blok materiaal (een halffabrikaat genoemd) en door het materiaal eruit te snijden wordt het ontworpen onderdeel gecreëerd. Bij 3D printen daarentegen worden onderdelen laag voor laag opgebouwd uit materialen zoals harsen, kunststoffen of metaalpoeders. Een energiebron, zoals een laser, smelt deze materiaallagen samen om het uiteindelijke onderdeel te maken.
Materialen
Wat betreft de beschikbare materialen biedt CNC-bewerking veel meer keuzevrijheid. Metalen en hun legeringen zijn de belangrijkste grondstoffen voor deze technologie, maar ook kunststoffen, hout, schuim en zelfs was kunnen met succes worden bewerkt. Voor 3D printen worden meestal thermoplasten, fotopolymeren en harsen gebruikt. Printen in andere materialen, zoals metaal of keramiek, is ook mogelijk, maar dit zijn nog steeds nichetoepassingen.
Nauwkeurigheden
Hoewel er veel variaties van 3D printtechnologie zijn, overtreft CNC-bewerking van metaal al deze processen op het gebied van haalbare productietoleranties. Dit komt vooral omdat het onderdeel tijdens het printen in lagen wordt gemaakt en oneffenheden tussen de lagen onvermijdelijk zijn. Natuurlijk, hoe kleiner de lagen, hoe hoger de printresolutie. De spiegelachtige oppervlakken die ontstaan na CNC-bewerking liggen echter nog steeds buiten het bereik van deze technologie.
Geometrie
Het belangrijkste voordeel van 3D printen ligt in de mogelijkheid om onderdelen met ingewikkelde en complexe geometrieën te maken, vooral onderdelen met interne structuren. Ook dunwandige onderdelen zijn gemakkelijker te produceren met deze technologie. Vanwege de noodzaak van gereedschappen voor materiaalverwijdering heeft CNC-bewerking op dit punt een aantal beperkingen die te maken hebben met de geometrie van de gereedschappen en hun toegang tot de bewerkte oppervlakken.
Productietijd en -kosten
Bij 3D printen is het productievoorbereidingsproces eenvoudig en snel en zijn de opstartkosten lager dan bij CNC-bewerking. Maar printen, vooral van grotere onderdelen of met een hoge resolutie, kan tijdrovend zijn. Bij CNC-bewerking daarentegen is een arbeidsintensievere en langduriger procesvoorbereiding nodig. De productie van het onderdeel zelf neemt echter vaak maar een tiental seconden in beslag. De kosten per eenheid hangen af van het aantal benodigde onderdelen en hoe snel u ze nodig hebt. Voor grotere hoeveelheden onderdelen (meer dan 100 stuks) is CNC-bewerking meestal de beste keuze. Voor een enkel prototype kies je deze productiemethode zolang het printbaar is – dan heb je het sneller en goedkoper.
Conclusie
De conclusie is dat er geen perfecte, universele productietechnologie voor onderdelen bestaat. Hoewel beide methoden erg nuttig zijn en voordelen hebben, moet de keuze voor de meest geschikte methode afhangen van factoren zoals het benodigde materiaal, de geometrische complexiteit, het productievolume en het budget.
De overgrote meerderheid van de onderdelen in industriële toepassingen worden bewerkt met CNC-bewerking vanwege de bereikte nauwkeurigheid en precisie van de productie, de hoge productiviteit en de herhaalbaarheid van het proces.
3D printen daarentegen wordt vooral gebruikt in gevallen waar:
