CNC Machinine VS. 3D impresión: Guía de proceso de fabricación de plástico

Cuando se trata de fabricación de plástico, Dos procesos se destacan por su versatilidad: Mecanizado CNC (sustractivo) y 3D impresión (aditivo). CNC talla piezas de bloques de plástico sólidos, mientras que la impresión 3D los desarrolla capa por capa de filamentos o resina. Ambos hacen piezas de plástico de alta calidad, pero sus fortalezas, como la precisión, velocidad, y costo: variar drásticamente en función de las necesidades de su proyecto. Esta guía desglosa sus diferencias, compatibilidad de material, Usos del mundo real, y cómo elegir el adecuado para sus objetivos de fabricación de plástico.

Primero: ¿Qué son el mecanizado CNC y la impresión 3D para la fabricación de plástico??

Para elegir entre ellos, Debe comprender sus procesos centrales: esto explica por qué se destacan en diferentes tareas en la fabricación de plástico..

Mecanizado CNC: Fabricación de plástico sustractiva

El mecanizado CNC es como la escultura: Comienza con un bloque sólido de plástico (P.EJ., Abdominales, Nylon) y elimina el exceso de material utilizando herramientas controladas por computadora (fábrica, simulacros, tornos). Así es como funciona para piezas de plástico:

1. Un bloque de plástico se sujeta a la mesa de trabajo de la máquina CNC.
2. Un diseño CAD se convierte en código G, que guía las herramientas de la máquina.
3. Afilado, Herramientas especializadas (a menudo carburo) Corte el plástico en pases precisos: los primeros cortes rugosos para dar forma a la pieza, luego cortes finos para la precisión.
4. El aire comprimido enfría el plástico (El refrigerante líquido puede deformar plásticos suaves) y se aleja las chips de plástico.
5. Se elimina la parte terminada, no se necesitan soportes, Gracias al bloque sólido.

Rasgo clave: Se hace fuerte, partes isotrópicas (resistencia uniforme en todas las direcciones) con tolerancias estrechas: ideal para componentes de plástico funcionales.

3D impresión: Fabricación de plástico aditivo

3D Impresión construye piezas de plástico capa por capa, No se requiere un bloque sólido. Los dos procesos de impresión 3D más comunes para la fabricación de plástico son:

FDM (Modelado de deposición fusionada) -basado en filamentos

1. Un carrete de filamento termoplástico (P.EJ., Estampado, Abdominales) se alimenta en una boquilla con calefacción (180–260 ° C).
2. La boquilla derrite el filamento y lo deposita en una placa de construcción en capas delgadas (0.05–0.3 mm de espesor).
3. Las capas se enfrían y se unen; La placa de construcción baja para agregar la siguiente capa.
4. Se agregan estructuras de soporte para los voladizos (angles >45°) y eliminado después de imprimir.

SLSS (Sinterización láser selectiva) -Polvo basado en

1. Una cama de polvo de nylon (P.EJ., PA12) se extiende uniformemente.
2. Un láser derrite el polvo en la forma de la primera capa de la parte.
3. La cama baja, Se agrega polvo fresco, y el láser se repite, no se necesitan soportes (El polvo suelto actúa como apoyo).
4. La parte se limpia el exceso de polvo y se cura después de la resistencia..

Rasgo clave: Hace formas complejas (redes, interiores huecos) que CNC no puede: grifo para la creación de prototipos y las piezas de plástico personalizadas.

CNC Machinine VS. 3D impresión: Comparación de fabricación de plástico

La siguiente tabla compara los dos procesos a través de 9 Factores críticos para la fabricación de plástico: utilizando datos de estudios de la industria y citas del mundo real para ayudarlo a decidir:

Compatibilidad de material: ¿Qué plásticos funcionan para cada proceso??

No todos los plásticos son igualmente adecuados para el mecanizado CNC o la impresión 3D. La elección correcta depende de la función de su parte (P.EJ., fortaleza, resistencia al calor) y las capacidades del proceso.

Ejemplo: Un fabricante necesitaba agarres de plástico flexibles para herramientas. El mecanizado de CNC no pudo cortar TPU sin que se deformara, Entonces usaron FDM 3D Impresión. El costo de las empuñaduras \(3 cada (VS. \)8 Para intentos fallidos de CNC) y estaban listos en 2 días.

Cajones de fabricación de plástico del mundo real: CNC VS. 3D impresión

Los números cuentan parte de la historia, pero los proyectos reales muestran cómo funcionan estos procesos en la práctica. Aquí hay 3 Ejemplos de fabricación de plástico donde la elección marcó una gran diferencia.

Caso 1: Prototipos de engranajes funcionales (CNC gana por fuerza)

Una empresa de robótica necesitaba 10 Prototipos de engranajes de ABS para probar el rendimiento de carga.

• 3D impresión (FDM) Opción: Los engranajes tenían líneas de capa que los debilitaron, se rompieron después 50 Rotaciones bajo carga. Cada costo de equipo \(20, total \)200.
• Opción de mecanizado de CNC: Los engranajes de ABS sólidos eran isotrópicos, duraron 500+ rotaciones. Cada costo de equipo \(30, total \)300.

Resultado: La compañía eligió CNC - SPENT $100 más pero obtuve datos precisos sobre el rendimiento del engranaje, Evitar rediseños costosos más tarde.

Caso 2: Marco de drones de red personalizado (3D Impresión gana por complejidad)

Se necesita una startup 5 marcos de drones de nylon livianos con un diseño de celosía hueco (Para reducir el peso).

• Opción de mecanizado de CNC: Imposible: las herramientas de CNC no podían alcanzar la estructura de la red interna. Incluso un diseño simplificado costaría \(150 por cuadro, total \)750.
• 3D impresión (SLSS) Opción: El diseño de la red era fácil de imprimir con polvo de nylon. Cada cuadro costo \(40, total \)200, y fue 40% más ligero que un marco CNC sólido.

Resultado: La startup eligió SLS - Saved $550 y obtuve el diseño liviano crítico para el vuelo de drones.

Caso 3: Recintos de lotes medianos (MJF 3D Balances de impresión Costo & Velocidad)

Se necesitaba una marca tecnológica 50 Recintos de ABS para un nuevo sensor.

• Opción de mecanizado de CNC: Configuración tomó 7 días, y cada costo de recinto \(22, total \)1,100. Tiempo de entrega: 14 días.
• 3D impresión (MJF) Opción: Sin configuración, Cada costo de recinto \(20, total \)1,000. Tiempo de entrega: 7 días.

Resultado: La marca eligió MJF - Saved $100 y tengo recintos 7 días más rápido, Conocer la fecha límite de lanzamiento de su producto.

Cómo elegir el proceso de fabricación de plástico adecuado (Paso a paso)

Seguir estos 4 Pasos para elegir entre el mecanizado CNC y la impresión 3D para su proyecto de plástico:

Paso 1: Defina la función de su parte

• Necesita resistencia/carga de carga (P.EJ., engranaje, corchetes): Elija mecanizado CNC (partes isotrópicas).
• Necesito formas complejas (P.EJ., redes, partes huecas): Elija la impresión 3D (SLS/FDM).
• Necesito solo prototipos (Sin función): Elija FDM 3D Impresión (barato, rápido).

Paso 2: Verifique el tamaño de su lote

• 1–10 partes: 3D impresión (FDM) es más barato (Sin tarifas de configuración de CNC).
• 10–50 partes: 3D impresión (MJF/SLS) Saldo de costo y velocidad.
• 50+ regiones: El mecanizado CNC es más barato (Costos de configuración repartidos por volumen).

Paso 3: Priorizar la tolerancia & Finalizar

• Necesita una tolerancia ajustada (<± 0.1 mm) (P.EJ., piezas médicas): Elija mecanizado CNC.
• Necesito acabado suave (Sin lijado) (P.EJ., bienes de consumo): Elija el mecanizado CNC o la impresión 3D SLS.
• Tolerancia/acabado no crítico (P.EJ., Prototipos difíciles): Elija FDM 3D Impresión.

Paso 4: Calcular el costo total

Costo total = costo inicial + (Costo por parte × tamaño por lotes). Use este ejemplo para piezas de ABS:

Para llevar: CNC se vuelve más barato que FDM a ~ 100 partes para la mayoría de los proyectos de fabricación de plástico.

La perspectiva de la tecnología de YIGu sobre CNC vs. 3D impresión para la fabricación de plástico

En la tecnología yigu, Combinamos los procesos de fabricación de plástico con los objetivos de nuestros clientes.. Para piezas funcionales como engranajes o componentes médicos, El mecanizado CNC ofrece la resistencia y la precisión necesaria. Para prototipos complejos o lotes pequeños, como marcos de drones de red, impresión 3D (SLS/MJF) es más rápido y más rentable. También ayudamos con la selección de materiales: Recomendar ABS para recintos CNC o TPU para agarres impresos en 3D. Nuestro equipo proporciona piezas de muestra para ambos procesos., Entonces los clientes ven la diferencia de primera mano. Para nosotros, El mejor proceso no es un único tamaño, es el que hace que sus piezas de plástico funcionen, último, y se ajuste a su presupuesto.

Preguntas frecuentes sobre el mecanizado CNC vs. 3D impresión para la fabricación de plástico

1. ¿Puede la impresión 3D hacer piezas de plástico tan fuertes como el mecanizado CNC??

No, las partes de CNC son isotrópicas (fuerte en todas las direcciones) porque se cortan de plástico sólido. 3D Las piezas impresas tienen líneas de capa que las hagan más débiles (P.EJ., FDM ABS tiene 30% menor resistencia a la tracción que los abdominales CNC). Solo use la impresión 3D para piezas críticas de fuerza si no puede lograr el diseño con CNC.

2. ¿Vale la pena el mecanizado CNC para lotes pequeños? (bajo 50 regiones)?

Raramente, a menos que necesite tolerancia o fuerza ajustadas. Para 50 Piezas de abdominales, Costos de CNC ~ (1,300 (configuración + regiones) VS. \)1,000 Para la impresión MJF 3D. Solo elija CNC para lotes pequeños si la impresión 3D no puede satisfacer las necesidades de rendimiento de su parte.

3. ¿Qué proceso es mejor para la fabricación de plástico sostenible??

3D impresión (Especialmente SLS) es más sostenible. SLS reutiliza 50%+ de polvo de nylon, mientras que CNC desperdicia 50-70% de los bloques de plástico. FDM también genera menos desechos que CNC, Aunque usa más energía que SLS. Para proyectos ecológicos, Priorizar la impresión 3D SLS con filamentos reciclados.