減算的な製造と. 添加剤の製造: これはあなたのプロジェクトに適合します?

製造には2つのヘビー級があります: 減算的な製造 (材料を切り離します) そして 添加剤の製造 (レイヤーごとにビルディングレイヤー). どちらも原材料を部品に変えます, しかし、それらは反対の方法で機能します - それは異なるプロジェクトに独自の強みを持っています. メタルブラケットを作るかどうか, プラスチックプロトタイプ, または複雑な医療ツール, 間違ったものを選択すると、時間を無駄にすることができます, お金, または、あなたの部品のパフォーマンスを台無しにします. このガイドは彼らの違いを分解します, 実際のケースを使用して、それらがどのように機能するかを示します, そして、あなたに正しいものを選ぶための段階的な方法を与えます.

初め: 減算的で添加剤の製造は何ですか?

それらを比較する前に, 各プロセスが何をするかを明確にしましょう. 彼らは反対です, そして、それが彼らの使用が大きく異なる理由です.

減算的な製造: 「サイズに削減」

減算的な製造は、固体ブロックから始まります, 皿, または材料の棒 (アルミニウムのように, 鋼鉄, またはプラスチック) そして、それを形作るために余分な材料を削除します. 石の塊から彫像を彫ることを考えてください - あなたが望むデザインを手に入れるまであなたが必要としないものを取り去る.

最も一般的な減算方法はです CNC加工, コンピューター制御ツールを使用します (ドリル, ミルズ, 旋盤) 精度でカットします. その他の減算プロセスには、レーザー切断が含まれます (2Dシェイプ用), ウォータージェット切断 (金属のようなタフな素材の場合), とedm (小さなために, 詳細なカット).

重要な特性: 材料の「除去」に依存しているので、最終的な部分の強度は元の固体材料に由来します (弱い層はありません).

添加剤の製造: 「レイヤーごとにビルディングレイヤー」

添加剤の製造 (3D印刷としてよく知られています) ボトムアップから部品を構築します, 材料の薄い層を積み重ねます (粉, フィラメント, または液体樹脂) デザインが完了するまで. 3Dキューブを作るために紙の積み重ねシートを想像してみてください。.

一般的な追加方法が含まれます:

• FDM (融合モデリング): プラスチックフィラメントを使用します (プラや腹筋のように) ノズルを通して溶けた.
• SLS (選択的レーザー焼結): レーザーを使用してナイロンパウダーを部品に融合させます.
• MJF (HPナイロンマルチジェットフュージョン): 液体を使用し、熱にナイロンパウダーを結合します.
• SLM (選択的レーザー融解): レーザーを使用して金属粉を溶かします (チタンインプラントのような金属部品用).

重要な特性: 材料の「追加」に依存しています。レイヤーは複雑な形状を作成できます, しかし、彼らは層の間に弱い斑点を残すかもしれません (異方性と呼ばれます).

並んで比較: 重要な重要な違い

それらの間で選択します, あなたはあなたのプロジェクトに影響を与える要因で彼らのパフォーマンスを比較する必要があります: 料金, スピード, 材料オプション, もっと. 以下の表は、重大な違いを分解します (製造業産業研究と現実世界の引用からのデータ):

実世界のケース: それぞれを使用するタイミング (そしてなぜ)

数字はストーリーの一部を伝えていますが、実際のプロジェクトはこれらの違いがどのように発生するかを示しています. 減算と添加剤の選択がプロジェクトを破ったか壊れた3つの例を見てみましょう.

場合 1: 金属自動車ブラケット (大きなバッチ)

必要な自動車部品のサプライヤー 500 新しいSUVモデル用のアルミニウムブラケット.

• 追加オプション (SLM): 各ブラケットにはコストがかかります \(12 (金属パウダーは高価です), プラス \)200 セットアップ用. 合計: \(12×500 + \)200 = $6,200. リードタイム: 2 週 (レイヤーごとの印刷は、大きなバッチの場合は遅いです).
• 減算オプション (CNC加工): 各ブラケットコスト \(5 (アルミニウムブロックは安いです), プラス \)300 セットアップ用. 合計: \(5×500 + \)300 = $2,800. リードタイム: 3 日 (繰り返し可能な部品のCNCは高速です).

結果: サプライヤーはCNC加工を選択しました - saved $3,400 そして、部品を手に入れました 11 より速い日. ブラケットは強く、しっかりとフィットする必要がありました (耐性±0.05 mm)—CNCの精度は完璧でした.

場合 2: カスタム医療外科ガイド (小さなバッチ)

歯科診療所が必要です 5 カスタム外科ガイド (ナイロンPA12) インプラント手術用. 各ガイドは患者のユニークな顎の形にフィットする必要がありました (複雑な, オーガニックデザイン).

• 減算オプション (CNC加工): 複雑な形状にはカスタムツールが必要です (\(1,000 設定) そして 10 ガイドごとの時間の機械加工時間. 合計: \)1,000 + (\(50×5) = \)1,250. リードタイム: 1 週.
• 追加オプション (MJF): セットアップ料金はありません - 患者の3Dスキャンをアップロードしてください. 各ガイドが撮影されました 2 印刷する時間. 合計: \(30×5 = \)150. リードタイム: 2 日.

結果: クリニックはMJFを選択しました $1,100 ガイドを手に入れました 5 より速い日. ガイドには超密度の許容範囲は必要ありませんでした (±0.1 mmで十分でした), そして、MJFの複雑な形状を作成する能力は重要でした.

場合 3: 高温エンジン部品 (金属, 小さなバッチ)

航空宇宙のスタートアップが必要です 3 600°Cの熱を処理できるチタンエンジン部品. 部品には、重量を減らすための中空の内部がありました (複雑なデザイン).

• 減算オプション (CNC加工): チタンを切るのは難しいです。ツールは速く摩耗します (\(800 設定) そして、取ってください 8 パーツあたりの時間. 中空の内部には追加のステップが必要です (両側からの掘削). 合計: \)800 + (\(100×3) = \)1,100. リードタイム: 5 日.
• 追加オプション (SLM): SLMはチタンパウダーを複雑な形に溶かします - 余分なステップはありません. 各部分が取られました 4 印刷する時間. 合計: \(200×3 = \)600. リードタイム: 3 日.

結果: スタートアップはSLMを選択しました $500 そして、彼らが必要とする正確な中空のデザインの部品を手に入れました. SLMの金属部品は、高熱に十分な強さです, そして、小さなバッチにより、追加の費用対効果が高くなりました.

ステップバイステップ: あなたのプロジェクトのためにそれらを選択する方法

これらに従ってください 4 適切なプロセスを選択するための簡単な手順 - 必要はありません.

ステップ 1: プロジェクトのコアニーズを定義します

尋ねることから始めます:

• どんな素材が必要ですか? (金属? プラスチック? 木材?)
• 必要な部品の数? (1–10? 100+?)
• デザインはどれほど複雑です? (単純な穴? 複雑な格子?)
• どんな寛容が必要ですか? (±0.025 mm? ±0.1 mm?)

例: 必要に応じて 200 スチールブラケット (シンプルなデザイン, 耐性±0.05 mm), あなたのコアニーズは「金属です, 大きなバッチ, シンプルな形, 厳しい寛容。」

ステップ 2: 一致は強みを処理する必要があります

このチートシートを使用して絞り込みます:

ステップ 3: 総コストを計算します (隠された料金を忘れないでください)

コストは、パートあたりの価格だけではありません。セットアップ料金を含みます, 材料廃棄物, および後処理:

• 減算: セットアップ料金を追加します (\(50- )500) および物質的な無駄 (50–70％の原​​材料費).
• 添加剤: 後処理コストを追加します (\(2- )10 クリーニング/サンディングのパーツごと) そして, 金属用, より高い材料コスト.

例: 50 プラスチック部品 (ナイロンPA12):

• 減算: \(2 パーツごと + \)100 設定 + \(50 材料廃棄物= \)250 合計.
• 添加剤 (MJF): \(3 パーツごと + \)30 後処理= $180 合計.

ここでは添加物が安くなります.

ステップ 4: プロトタイプでテストします (あなたが確信が持てない場合)

フェンスにいる場合, 両方のプロセスで単一のプロトタイプを作成します (予算が許せば). プロトタイプの強度をテストします, フィット, そして終了 - これは、最終バッチのどのプロセスがより適切に機能するかを示します.

ヒント: プラスチックプロトタイプ用, FDMを使用します (安い, 速い). 金属プロトタイプ用, SLMを使用します (複雑な場合) またはCNC (簡単な場合).

Yigu Technologyの減算vsとの視点. 添加剤の製造

Yiguテクノロジーで, 私たちは1つのプロセスを強制しません - 私たちはあなたのプロジェクトの目標にそれを一致させます. 金属部品の大きなバッチを必要とするクライアント向け (自動車のブラケットのように) または木材/ガラスコンポーネント, 速度とコスト削減には、CNCの機械加工をお勧めします. 複雑なプラスチック部品の小さなバッチ用 (医療ガイドのように) または複雑な金属部品 (航空宇宙コンポーネントのように), 3D印刷を使用しています (MJF/SLM). また、プロトタイプも支援しています: 迅速なプラスチックテストのFDM, 正確な金属適合のCNC. 私たちのチームは総コストを計算します (設定, 無駄, 後処理) 事前, だからあなたは決して驚きを持っていません. 私たちのために, 最良のプロセスはあなたの部分をうまく作るプロセスです, 時間通りに, そして予算内.

よくある質問

1. 減算の代わりに金属部品に添加剤の製造を使用できますか?

はい - しかし、あなたが小さなバッチまたは複雑なデザインを持っている場合にのみ. SLM (メタル3D印刷) 優れた複雑な金属部品を作成します, しかし、大型バッチではCNCよりも2〜3倍高価です. シンプルな金属部品用 (ボルトのように) またはバッチオーバー 50, CNCはより安価で高速です.

2. 添加剤の製造は、複雑な形状に対して常により良いです?

ほとんどの場合、アドディティブは中空の格子を作ることができます, 有機曲線, CNCが到達できない内部機能. 唯一の例外は、CNCが作成できる複雑な形状をより単純な部分に分割できる場合です, その後、組み立てられました. 例えば, 複雑なプラスチックハウジングは、2つの部分としてCNCよりも安く、3Dプリントよりも1つよりも接着剤を接着する可能性があります.

3. どのプロセスが少ない廃棄物を生成します?

添加剤の製造は、SLS/MJFの再利用など、はるかに効率的です 50%+ 未使用の粉末の, FDMは部品に必要なフィラメントのみを使用します. 規模の製造廃棄物は、原料の50〜70％です (チップ/スクラップ), リサイクルでも. 持続可能性が優先事項である場合, 添加物がより良い選択です.