プロダクトデザイナーやエンジニアとして、製品設計の過(guò)程で多くの選択肢に直麵することがあります。たとえば、プロトタイプ(および製造)部品の適切なエンジニアリング材料または製造方(fāng)法(fǎ)を選(xuǎn)択すると、交差點になることがあります。
CNC加工(gōng)と3 Dプリント:現在流行している2つの製造方法:大(dà)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、これらの方法は一刀両斷ではありません。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(shì)です。
この記事では、プロトタイプ設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印刷を選(xuǎn)択する前に評価しなければならない5つの重(chóng)要な分野
3 D印刷とCNC加(jiā)工の間で適(shì)切な選択をするには、次の5つの重要な領域(yù)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
幾何學
寛(kuān)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(xiǎo)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成できる小スケールを記述(shù)しています。CNC加工は減材製造(zào)技術であるため、工具直徑はこの特徴寸法を決定する。対照的に、ノズルサイズは、3 Dプリンタを使用して生成できる小さな特徴(zhǐ)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の部品を作成する場合は、3 D印(yìn)刷技術を選択する必要があります。CNC機器(qì)の小さな特(tè)徴的なサイズは、3 D印刷技(jì)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(gōng)具は上(shàng)部からワークピースに接(jiē)觸しているため、形狀を加工する際に困難(nán)になることがあります。例(lì)えば、CNCマシンを使用(yòng)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、もしあなたが勉強をしてCNC加(jiā)工があなたの設(shè)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、規則的な形狀のワークピースにキャビティとベベルを作(zuò)成するのに適していますが、CNC旋盤は複雑な円柱形狀を加工するのに適しています。(関連投稿: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(kuān)容
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印刷する前に考慮しなければならない重要な要(yào)素の1つは公差です。範囲が± ;0.1 mmと± ;0.3 mmの許容差に満足すれば、3 D印刷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合は、たとえば± ;0.04 mmであれば、CNC工作機(jī)械を使(shǐ)用しなければなりません。
CNCマシンの公差は± ;0.025 mmと± ;SLS、FDM、DMLS金屬の3 D印刷を含(hán)む、0.125 mmの間(jiān)で、すべての3 D印刷技術より優れています。
このとき、厳密な公差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に複雑(zá)なジオメトリが作(zuò)成される可能性があるかどうかを知りたいかもしれません。はい、これは絶対に可能です。目的は、標準的なCNC切削工具の代わりに補助切削工具(jù)を使用することです。
#4工事材料
CNC機器は3 Dプリンタに比べて顕(xiǎn)著な利點の1つは、より広範な材料と互換(huàn)性があることです。CNCを使用すると、プラスチック、金屬、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數の金屬(shǔ)としか互換性がありません。
ただし、3 Dプリンタが部品をレイヤーごとに構築(zhù)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要があります。そのため、3 D印刷(shuā)プロセスが意図(tú)した実行に必要な屬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(nà)期
私たちは一日中小さな特(tè)徴のサイズ、幾何學的形狀、公差(chà)、その他(tā)の考(kǎo)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(qǐ)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(zhì)造技(jì)術は、各プロダクトデザイナーの夢です。
CNC加工(gōng)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(shàng)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(lǐ)動作(例えば、支持構造の除去や表麵仕上げ動作(zuò))が除(chú)去されるためである。