В быстро развивающемся мире разработки продуктов с использованием цифровых технологий процесс создания прототипов имеет большое значение. Выбор правильных процедур для разработки прототипов может значительно повлиять на точность проектирования, а также на стоимость и время выхода на рынок. В настоящее время существуют две наиболее часто используемые технологии, Обработка с ЧПУ и 3D-печать для создания прототипов. Но когда речь идет о точности, скорости и масштабируемости, какая техника лучше?
Согласно Исследование Sculpteo, 48% предприятий используют 3D-печать для быстрого прототипирования, и 37% использовать Техника с ЧПУ для функциональных компонентов.
В этом подробном сравнении ЧПУ обработка vs 3D-печать для прототипированияМы сравним преимущества и недостатки каждого из них, обсудим основные варианты использования, а также приведем некоторые соображения из реального мира, чтобы вы могли принять взвешенное решение о том, что лучше всего подходит для вашего процесса разработки продукта.
Что такое обработка с ЧПУ?
Компьютерное числовое управление Обработка на станках с ЧПУ это субтрактивный процесс, который включает в себя удаление материала с помощью фрез, запрограммированных через компьютер, из твердого блока. Станки с ЧПУ славятся высокой точностью деталей, которые они производят, и широко используются в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности.
Распространенные материалы для ЧПУ включают:
- Алюминий
- Сталь
- Латунь
- ABS и другие инженерные пластики
Что такое 3D-печать?
3D-печать или аддитивное производство создает вещи в цифровом формате, от слоя к слою. Такой процесс идеально подходит для создания сложных геометрических форм и отдельных деталей с минимальным количеством отходов материала.
Распространенные материалы для 3D-печати:
- PLA, ABS
- Нейлон
- Смола
- Металлические порошки (в промышленных принтерах)
Обработка с ЧПУ и 3D-печать для прототипирования: Основные различия
Давайте посмотрим на основные различия, которые имеют наибольшее значение при сравнении ЧПУ обработка vs 3d-печать для прототипирования промышленных технологий.
Фактор | Обработка с ЧПУ | 3D-печать |
Диапазон материалов | Широкий (металлы, пластмассы) | Умеренные (в основном пластмассы, некоторые металлы) |
Отделка поверхности | Превосходно | От умеренного до грубого |
Сложная геометрия | Ограниченный | Превосходно |
Стоимость разовых работ | Выше | Нижний |
Скорость производства | Быстрое изготовление простых деталей | Быстрое решение сложных геометрических задач |
Допуски | ±0.001" | ±0,005" или более |
Масштабируемость | Легко масштабируется | Лучше всего подходит для небольших объемов |
Обе технологии имеют свои достоинства, но выбор лучшего варианта зависит от цель вашего прототипа, функциональность, скорость или внешний вид.
Когда использовать ЧПУ для изготовления прототипов?
Обработка с ЧПУ - идеальное решение в этом случае:
- Функциональные прототипы, похожие на материалы для конечного производства
- Классы допусков и точность размеров.
- Превосходная механическая прочность
- Быстрое изготовление металлических прототипов
- Высококачественная отделка поверхности
Сайт Мировой рынок станков с ЧПУ по прогнозам, достигнет $117,65 млрд к 2027 годуи развивалась с темпами CAGR 5.5% (Источник: Fortune Business Insights).
Пример отрасли
Обработка с ЧПУ будет преимуществом для компании, производящей медицинское оборудование, которой требуются прототипы из нержавеющей стали для использования в ходе нормативных испытаний, благодаря ее прочности и точности.
Применение 3D-печати для создания прототипов.
- Если ваш проект требует этого, выбирайте 3D-печать.
- Экономически эффективное быстрое создание прототипов.
- Гибкость при проектировании сложных форм
- Более быстрые циклы итераций
- Сокращение отходов материалов
- Концептуальные модели или визуальные макеты
Сайт мировой рынок 3D-печати будет расти с темпами CAGR 20.8% достичь $76,17 млрд в 2030 году (Источник: Grand View Research).
Пример поля
Стартап, экспериментирующий с несколькими эргономичными формами носимых гаджетов, может легко изменить их, причем в миллионах вариантов, если 3D-печать будет выполнена по технологии FDM или SLA (Fusion Deposition Modeling и Stereolithography).
Заключение
Вопрос все еще остается открытым. Обработка с ЧПУ против 3D-печати для прототипирования, что лучше? Мы можем только сказать, что все зависит от ваших целей. Если вам нужна точность, прочность и реальная функциональность, то обработка на станках с ЧПУ - это то, что вам нужно. Если же вам важны скорость, гибкость и экономичность, то 3D-печать - лучший вариант.
В большинстве случаев объединение этих технологий с помощью поэтапного процесса создания прототипов дает наилучшие результаты. Ранние 3D-печатные модели позволяют быстро проверить идеи, а фрезерованные на ЧПУ прототипы обеспечивают функциональность, необходимую для тестирования и проверки производства.
Выберите подходящий инструмент для работы, и ваш прототип будет не просто хорошо выглядеть - он будет работать.
Вопросы и ответы
Что точнее: Обработка на станках с ЧПУ или 3D-печать?
Обработка с ЧПУ обычно более точна, обеспечивая более жесткие допуски (±0,001"), чем большинство методов 3D-печати.
Является ли обработка с ЧПУ более дорогостоящей, чем 3D-печать?
Да, особенно для небольших партий. Стоимость ЧПУ и оснастки выше по сравнению с 3D-печатью, которая дешевле для создания ранних прототипов.
Применимы ли 3D-печатные детали для функционального тестирования?
Да, но с ограничениями. Отпечатки из FDM или смолы не могут противостоять нагрузкам так же, как металлические детали, изготовленные на ЧПУ.
Какой метод предпочтительнее и быстрее для создания прототипов?
Это зависит от того, что 3D-печать быстрее справляется со сложными конструкциями, а ЧПУ - с простыми деталями из цельных блоков.
Можно ли сочетать обе технологии?
Безусловно. Большинство компаний используют 3D-печать для создания макетов и обработку на станках с ЧПУ для создания окончательных функциональных прототипов.