CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck
CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck – Vergleich der modernen Fertigungstechniken
Dieser Artikel gibt einen klaren Überblick über die grundlegenden Merkmale der beiden Fertigungstechnologien. Dies hilft Ihnen, die richtige Wahl zu treffen, welches Verfahren für Ihre Teilefertigung am besten geeignet ist. Einige der wichtigsten Aspekte, die Ihnen einen Eindruck von den Stärken und Schwächen der jeweiligen Technologie vermitteln, haben wir in der Übersicht diskutiert.
Das Prinzip der Teilefertigung
Der Hauptunterschied zwischen 3D-Druck und Bearbeitung besteht darin, dass der 3D-Druck eine Form der inkrementellen Fertigung ist, während die CNC-Bearbeitung kavitätenbasiert ist. Das bedeutet, dass die CNC-Bearbeitung mit einem Block aus Werkstoff (einem so genannten Rohling) beginnt und durch Ausschneiden des Materials ein konstruiertes Teil entsteht. Beim 3D-Druck hingegen werden die Teile Schicht für Schicht aus Materialien wie Harzen, Kunststoffen oder Metallpulvern hergestellt. Die Schichten dieser Werkstoffe fügen sich mit Hilfe einer Energiequelle, z. B. eines Lasers, zum fertigen Bauteil zusammen.
Werkstoffe
In Bezug auf die zu bearbeitenden Materialien bietet die Bearbeitung eine wesentlich größere Auswahl. Metalle und Metalllegierungen sind die wichtigsten Werkstoffe für diese Technologie. Aber auch Kunststoffe, Holz, Schaumstoffe und sogar Wachse können erfolgreich bearbeitet werden.Beim 3D-Druck werden hauptsächlich Thermoplaste, Fotopolymere und Harze verwendet. Es ist auch möglich, andere Materialien wie Metall oder sogar Keramik zu drucken, doch handelt es sich dabei noch um Nischenanwendungen.
Genauigkeiten
Es gibt zahlreiche Varianten der 3D-Drucktechnologie. Die CNC-Bearbeitung übertrifft jedoch alle diese Verfahren in Bezug auf die erzielten Fertigungstoleranzen. Das liegt vor allem daran, dass das Bauteil beim Druck schichtweise aufgebaut wird. Zwischen den einzelnen Schichten sind Unebenheiten unvermeidlich. Je kleiner die Schichtdicke, desto besser die Druckauflösung, aber die spiegelglatten Flächen, die sich nach der Bearbeitung ergeben, bleiben außerhalb der Möglichkeiten der Technik.
Geometrie der Teile
Die Möglichkeit, Teile mit komplexen Geometrien herzustellen, insbesondere solche mit inneren Strukturen, ist der größte Vorteil des 3D-Drucks. Auch die Herstellung dünnwandiger Teile ist mit Hilfe dieser Technologie einfacher. In Bezug auf die Bearbeitung gibt es eine Reihe von Einschränkungen aufgrund der Notwendigkeit, abtragende Werkzeuge zu verwenden, die auf die Geometrie der Werkzeuge und ihre Zugänglichkeit zu den Oberflächen der Werkstücke zurückzuführen sind.
Herstellungszeit und Kosten
Beim 3-D-Druck ist die Fertigungsvorbereitung einfach und schnell, und die Einstiegskosten sind niedriger als bei der CNC-Fertigung. Insbesondere bei größeren Teilen oder bei hoher Auflösung kann der Druck selbst jedoch zeitaufwändig sein. Im Gegensatz dazu erfordert die Bearbeitung zwar eine arbeitsintensivere und zeitaufwändigere Vorbereitung des Prozesses, die Herstellung des Teils selbst kann jedoch oft nur wenige Sekunden in Anspruch nehmen. Die Stückkosten hängen also von der benötigten Stückzahl und der benötigten Geschwindigkeit ab. Normalerweise ist die Bearbeitung die beste Wahl für große Stückzahlen (mehr als 100 Teile). Wenn es sich um einen einzelnen Prototypen handelt, sofern er druckbar ist, sollten Sie diese Fertigungsmethode wählen – Sie erhalten ihn schneller und zu geringeren Kosten.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es keine perfekte, für alle geeignete Technologie zur Herstellung von Teilen gibt. Obwohl beide Methoden sehr nützlich sind und ihre Vorteile haben, sollte die Wahl der geeignetsten Methode von Faktoren wie dem benötigten Werkstoff, der Komplexität der Geometrie, dem Produktionsvolumen und dem Budget abhängig gemacht werden.
Aufgrund der erreichbaren Genauigkeit und Präzision, der hohen Produktivität und der Wiederholbarkeit des Prozesses wird die überwiegende Mehrheit der Teile in industriellen Anwendungen mit der CNC-Technologie bearbeitet.
Im Gegensatz dazu wird der 3D-Druck vor allem dort eingesetzt, wo:
