Obróbka CNC czy druk 3D
Obróbka CNC czy druk 3D – porównanie nowoczesnych technologii produkcji części
W tym artykule znajdziesz przejrzyste zestawienie podstawowych cech obu technologii wytwarzania, które pozwoli Ci dokonać właściwego wyboru odpowiedniej metody produkcji części. W zestawieniu omówiliśmy kilka głównych aspektów, które pozwalają na zorientowanie się na temat mocnych i słabych stron każdej z technologii.
Zasada wytwarzania części
Kluczową różnicą między drukiem 3D, a obróbką CNC jest to, że druk 3D jest formą wytwarzania przyrostowego, podczas gdy obróbka CNC jest ubytkowa. Oznacza to, że proces obróbki CNC rozpoczyna się od bloku materiału (zwanego półfabrykatem) i poprzez wycinanie materiału tworzy się zaprojektowany element. Drukowanie 3D polega natomiast na tworzeniu części warstwa po warstwie przy użyciu materiałów takich jak żywice, tworzywa sztuczne lub proszki metalowe. Stosując źródło energii np. laser, warstwy tych materiałów łączą się, tworząc gotowy element.
Materiały
Pod względem dostępnych materiałów obróbka CNC daje do dyspozycji dużo większą swobodę wyboru. Podstawowym surowcem w tej technologii są metale i ich stopy, jednak z powodzeniem można również obrabiać tworzywa sztuczne, drewno, pianki czy nawet woski. W druku 3D powszechnie stosuje się głównie tworzywa termoplastyczne, fotopolimery oraz żywice. Możliwe jest również drukowanie w innych materiałach takich jak metal czy nawet ceramika, jednak są to w dalszym ciągu niszowe zastosowania.
Dokładności
Chociaż istnieje wiele odmian technologii drukowania 3D, to pod względem osiąganych tolerancji wykonania obróbka metali CNC przewyższa wszystkie te procesy. Wynika to głównie z tego, że podczas druku część powstaje warstwami i nie da się uniknąć nierówności pomiędzy nimi. Oczywiście im mniejsze warstwy tym rozdzielczość druku jest wyższa jednak w dalszym ciągu lustrzane powierzchnie powstałe po obróbce CNC są poza zasięgiem tej technologii.
Geometria części
Podstawową przewagą druku 3D jest możliwość tworzenia części o skomplikowanej geometrii zwłaszcza takich posiadających wewnętrzną strukturę. Również elementy o cienkich ściankach są łatwiejsze do wytworzenia w tej technologii. Obróbka CNC ze względu na konieczność stosowania narzędzi do usuwania materiału posiada z tego tytułu szereg ograniczeń związanych z geometrią narzędzi oraz ich dostępem do powierzchni obrabianych.
Czas i koszty wytwarzania
W przypadku druku 3D proces przygotowania produkcji jest prosty i szybki, a koszty uruchomienia są niższe niż w przypadku obróbki CNC. Jednak samo drukowanie zwłaszcza większych elementów lub w wysokiej rozdzielczości bywa czasochłonne. W obróbce CNC wymagane jest natomiast bardziej pracochłonne i długotrwałe przygotowanie procesu jednak samo wytwarzanie części może trwać nierzadko raptem kilkanaście sekund. Koszty jednostkowe zależą więc od liczby wymaganych części i tego, jak szybko ich potrzebujesz. W przypadku większych ilości części (powyżej 100 szt.) obróbka CNC jest z reguły najlepszym wyborem. W przypadku pojedynczego prototypu, jeżeli tylko nadaje się on do druku wybierz tę metodę produkcji – dostaniesz go szybciej i taniej.
Wnioski
Podsumowując, nie ma jednej doskonałej, uniwersalnej technologii wytwarzania części. Chociaż obie metody są bardzo użyteczne i mają swoje zalety, wybór tej najbardziej odpowiedniej powinien zależeć od takich czynników jak wymagany materiał, złożoność geometryczna, wielkości produkcji oraz budżet.
Zdecydowana większość części w zastosowaniach przemysłowych jest obrabianych w technologii CNC ze względu na uzyskiwaną dokładność i precyzję wykonania, dużą wydajność oraz powtarzalność procesu.
Natomiast druk 3D znajduje głównie zastosowanie w przypadkach gdy:
