プロダクトデザイナーやエンジニアとして、製品設計(jì)の過程で多くの選択肢に直面することがあります。たとえば、プロトタイプ(および製造)部品(pǐn)の適切なエンジニアリング材料(liào)または製造方法を選択すると、交(jiāo)差点になることがあります。
CNC加工と3 Dプリント:現在流(liú)行している2つの製(zhì)造(zào)方(fāng)法:大量の時間とお金を節約しながら、高品質の部品を確保することができます。しかし、これらの方(fāng)法は一(yī)刀(dāo)両断ではありません。それらはすべて多くの異なる機能を持っているので、異なるエンジニアリング設計シーンに適です。
この記事では、プロトタイプ設(shè)計または生産プロジェクトのCNC加工または3 D印刷のどちらを選択するかに先立って評価する必要がある重要な分野について説明します。
CNC加工と3 D印(yìn)刷を選択(zé)する前に評(píng)価(sì)しなければならない5つの重要な分野
3 D印刷とCNC加工の間で適切な選択をするには、次の5つの重要な領域を評価する必要があります。
小(xiǎo)さなフィーチャーサイズ
幾(jǐ)何学
寛容
エンジニアリング材料
コストと搬送時間
#1小フィーチャーサイズ
小フィーチャーサイズは、加工デバイスを使用してワークピース上にフィーチャーを作(zuò)成できる小スケールを記述しています。CNC加(jiā)工は減材(cái)製造技術(shù)であるため、工具直(zhí)径はこの特徴寸法を決(jué)定する。対照的に、ノズルサイズは、3 Dプリンタを使用して生成(chéng)できる小さな特徴を決定(dìng)します。
通常、小さいフィーチャーサイズが0.25 mmから0.8 mmの部品を作成(chéng)する場合は、3 D印(yìn)刷(shuā)技術を選択する必要があります。CNC機器の小さな特徴的なサイズは、3 D印刷技術のサイズの約4倍の1 mmと3 mmの間にあります。
#2ジオメトリ
CNC工具(jù)は上部からワークピースに接触しているため、形状を加工する際に困難になることがあります。例えば、CNCマシンを使用した非表示フィーチャーとアンダーカットの作成は特に課題があります。このような場合、3 D印刷などの増材製造プロセスに依存してください。
しかし、もしあなたが勉(miǎn)強をしてCNC加工があなたの設計に適していることを意識しているならば、必(bì)ず正しいCNC設備を選択しなければなりません。CNCフライス盤は、規(guī)則的な形状のワークピースにキャビティとベベルを作成するのに適していますが、CNC旋盤は複雑な円(yán)柱形状を加工(gōng)するのに適しています。(関連(lián)投稿:以下(xià)はあなたが絶対に知っておくべき5種類のCNC工作機械)
#3寛容(róng)
3 Dプリンタはほとんどすべてのデザインを作成できることを知っています。3 D印刷プロトタイプと生産設計を続行することができますよね?間違っている!
部品を3 D印刷する前に考慮(lǜ)しなければならない重要な要素の1つは公差です。範(fàn)囲が± ;0.1 mmと± ;0.3 mmの許容差に満足すれば、3 D印刷(shuā)を継続することができます。しかし、設計により厳しい公差要件が必要な場(chǎng)合は、たとえば± ;0.04 mmであれば、CNC工作機械を使用しなければなりません。
CNCマシンの公差(chà)は± ;0.025 mmと± ;SLS、FDM、DMLS金属の3 D印刷を含む、0.125 mmの間で、すべての3 D印刷技術より優れています。
このとき、厳密(mì)な公(gōng)差(chà)要件を満たしながら、CNC加工によってキャビティが隠された非常(cháng)に複雑なジオメトリが作成される可能(néng)性があるかどうかを知りたいかもしれません。はい、これは絶対に可能(néng)です。目的は、標準的なCNC切削工具(jù)の代わりに補(bǔ)助切削工具を使用することです。
#4工事材料
CNC機器(qì)は3 Dプリンタに比べて顕著な利(lì)点の1つは、より広範な材(cái)料と互換性があることです。CNCを使用すると、プラスチック、金属、複合材料など、ほとんどの材料ブロックを作ることができます。
対照的に、3 Dプリンタは熱可塑性プラスチック(ABS、PLA、ナイロンなど)とアルミニウムやステンレスなどの少数の金属としか互換性がありません。
ただし、3 Dプリンタが部品(pǐn)をレイヤーごとに構(gòu)築することで、プロパティ(または圧力下での部品の応答)が変化することを知っておく必(bì)要があります。そのため、3 D印刷プロセスが意図した実行に必要な属性を変更しないことを確認する必要があります。
#5コストと納期
私たちは一日中小さな特徴のサイズ、幾何学的形状(zhuàng)、公差、その他の考慮すべきことについて話すことができます。それでも、これらの企業にとっての重要性は、製造コストや納期ほどではありません。迅(xùn)速でコスト効率の高い製造技術は、各プロダクトデザイナーの夢です。
CNC加工は通常、3 D印刷よりも安価で迅速です。特に同じ部品を100以上作成したい場合は便利です。これは、CNC加工により、3 D印刷部品に必要な後処理動作(例(lì)えば、支持構造の除去や表面仕(shì)上げ動作)が除(chú)去されるためである。