В чем разница между обработкой на станке с ЧПУ и 3D-печатью?

3 апреля 2023 г.

Обработка на станке с ЧПУ и 3D-печать — это быстрые, универсальные и экономичные технологии изготовления прототипов и деталей конечного использования. Однако если вы внимательно изучите эти два понятия, то обнаружите множество небольших, но важных отличий. Когда дело доходит до вопроса, что использовать для конкретной части, ответ обычно начинается со слов «Это зависит…».

При изготовлении детали с помощью обработки на станке с ЧПУ процесс начинается с твердого материала («заготовки»), и в процессе обработки используются различные режущие инструменты для постепенного удаления материала в соответствии с запрограммированными траекториями движения инструмента, чтобы получить требуемую геометрию. Обработка на станке с ЧПУ называется субтрактивным процессом, поскольку при нем удаляется материал для создания детали.

Напротив, 3D-печать строит деталь слой за слоем. SLS делает это с помощью мощного лазера, который плавит мелкий порошок, а SLA, PμSL, DLP и PolyJet создают детали из светоотверждаемых жидких смол (фотополимеров). Поэтому 3D-печать называют аддитивным процессом.

Иногда говорят, что субтрактивные процессы являются расточительными с точки зрения использования материала по сравнению с аддитивными процессами. Это может быть правдой, в зависимости от геометрии детали. Тем не менее, для большинства проектов, в которых мы участвуем, стоимость материала является лишь одним из многих факторов, которые следует учитывать при выборе технологии производства, и вряд ли она будет решающей.

Независимо от того, предназначена ли деталь для прототипа или для конечного применения, проектировщик будет знать, какие свойства материала необходимы, принимая во внимание функциональные требования к детали и ее рабочую среду. Свойства материала часто могут иметь решающее значение при принятии решения о том, использовать ли обработку на станке с ЧПУ или 3D-печать, даже если это означает, что геометрию детали необходимо слегка изменить, чтобы улучшить обрабатываемость или возможность печати.

Мы располагаем обширными запасами материалов, наиболее часто используемых для обработки на станках с ЧПУ, а именно алюминиевого сплава марки 6082, нержавеющей стали марки 304 (А2), нержавеющей стали марки 316 (А4), ацеталя (ПОМ, Делрин) и акрила (ПММА). Другие металлы, которые мы часто обрабатываем на станках с ЧПУ, включают медь, латунь, фосфористую бронзу, мягкую сталь, инструментальную сталь. Мы также обрабатываем широкий спектр инженерных пластиков, от АБС, ПЭВП и полипропилена до ПЭЭК и ПТФЭ.

Кроме того, универсальность обработки на станках с ЧПУ позволяет нам заготавливать и обрабатывать практически любые твердые материалы, такие как пенопласт для моделирования, МДФ и инструментальные плиты.

Для 3D-печати на рынке представлены сотни различных материалов, хотя каждая технология 3D-печати совместима только с некоторыми из них. Кроме того, для каждой комбинации машины и материала всегда найдутся оптимальные рабочие параметры. Для того, чтобы мы могли поддерживать высокое качество и быстроту выполнения работ, мы выбрали портфель материалов, которые, по нашему опыту, отвечают подавляющему большинству требований наших клиентов. Произведя тысячи деталей из этих материалов, мы знаем, как извлечь из них максимальную пользу.

Мы советуем клиентам решить, какие свойства требуются от детали, а затем посмотреть, какая технология 3D-печати позволяет создавать детали из подходящих материалов, принимая во внимание плюсы и минусы различных технологий 3D-печати.

Имея пять собственных технологий и широкий выбор материалов для всех, кроме одной (в наших машинах SLS мы используем только нейлон PA2200), мы предлагаем очень широкий диапазон свойств материалов для 3D-печатных деталей. На одном конце спектра находятся прочные и жесткие материалы, а на другом — детали могут иметь мягкие, резиноподобные свойства.

Стоит отметить, что практически любой жесткий материал может быть обработан на станке с ЧПУ, но не мягкие эластомерные материалы. Это одна из областей, где 3D-печать имеет преимущество перед обработкой с ЧПУ. Но помните, что есть еще один вариант для эластомерных деталей: либо станок с ЧПУ, либо 3D-печать основного шаблона, а затем использовать его для вакуумного литья одной или нескольких деталей из мягкой полиуретановой смолы.