Ketika datang ke fabrikasi plastik, Dua proses menonjol untuk fleksibiliti mereka: Pemesinan CNC (subtractive) dan 3D Percetakan (aditif). CNC mengukir bahagian dari blok plastik pepejal, sementara percetakan 3D membina lapisan mereka mengikut lapisan dari filamen atau resin. Kedua-duanya membuat bahagian plastik berkualiti tinggi, Tetapi kekuatan mereka seperti ketepatan, kelajuan, dan kos secara drastik berdasarkan keperluan projek anda. Panduan ini memecah perbezaan mereka, keserasian bahan, Penggunaan dunia nyata, dan bagaimana memilih yang sesuai untuk matlamat fabrikasi plastik anda.
Pertama: Apakah pemesinan CNC dan percetakan 3D untuk fabrikasi plastik?
Untuk memilih antara mereka, Anda perlu memahami proses teras mereka -ini menjelaskan mengapa mereka cemerlang dalam tugas yang berbeza dalam fabrikasi plastik.
Pemesinan CNC: Fabrikasi plastik subtractive
Pemesinan CNC seperti mengukir: ia bermula dengan blok pepejal plastik (Mis., Abs, Nylon) dan membuang bahan berlebihan menggunakan alat kawalan komputer (kilang, latihan, Lathes). Begini bagaimana ia berfungsi untuk bahagian plastik:
- Blok plastik diapit ke meja kerja mesin CNC.
- Reka bentuk CAD ditukar kepada G-Code, yang membimbing alat mesin.
- Tajam, alat khusus (selalunya karbida) Potong plastik dalam pas yang tepat -pemotongan kasar pertama untuk membentuk bahagian, Kemudian pemotongan halus untuk ketepatan.
- Udara termampat menyejukkan plastik (penyejuk cecair boleh meledingkan plastik lembut) dan meniup kerepek plastik.
- Bahagian siap dikeluarkan -tidak ada sokongan yang diperlukan, terima kasih kepada blok pepejal.
Sifat utama: Membuat kuat, Bahagian Isotropik (kekuatan seragam ke semua arah) dengan toleransi yang ketat -ideal untuk komponen plastik berfungsi.
3D Percetakan: Fabrikasi plastik tambahan
3D Percetakan membina lapisan bahagian plastik mengikut lapisan, Tiada blok pepejal diperlukan. Dua proses percetakan 3D yang paling biasa untuk fabrikasi plastik adalah:
FDM (Pemodelan pemendapan yang bersatu) -berasaskan filamen
- Kupas filamen termoplastik (Mis., PLA, Abs) memakan muncung yang dipanaskan (180-260 ° C.).
- Muncung mencairkan filamen dan mendepositkannya ke plat membina dalam lapisan nipis (0.05-0.3 mm tebal).
- Lapisan sejuk dan ikatan bersama; plat binaan merendahkan untuk menambah lapisan seterusnya.
- Struktur sokongan ditambah untuk overhang (angles >45°) dan dikeluarkan selepas mencetak.
SLS (Sintering laser selektif) -berasaskan serbuk
- Tempat tidur serbuk nilon (Mis., PA12) tersebar sama rata.
- Laser mencairkan serbuk ke dalam bentuk lapisan pertama bahagian.
- Katil merendahkan, serbuk segar ditambah, Dan laser berulang -tidak ada yang diperlukan (serbuk longgar bertindak sebagai sokongan).
- Bahagian ini dibersihkan daripada serbuk berlebihan dan pasca-sembuh untuk kekuatan.
Sifat utama: Membuat bentuk kompleks (Katis, Interior Hollow) CNC itu tidak boleh -hebat untuk prototaip dan bahagian plastik tersuai.
Pemesinan CNC vs.. 3D Percetakan: Perbandingan fabrikasi plastik
Jadual di bawah membandingkan dua proses di seberang 9 Faktor kritikal untuk fabrikasi plastik-menggunakan data dari kajian industri dan petikan dunia nyata untuk membantu anda membuat keputusan:
| Faktor | Pemesinan CNC (Plastik) | 3D Percetakan (FDM/SLS) |
| Kekuatan bahagian | Tinggi (isotropik, plastik pepejal) - abs: 40-45 kekuatan tegangan MPa | Medium (Anisotropik, garis lapisan) - FDM ABS: 30-35 kekuatan tegangan MPa |
| Toleransi | Ketat (± 0.025-0.1 mm) - sesuai untuk sesuai | Longgar (± 0.1-0.3 mm) - SLS lebih baik daripada FDM |
| Kemasan permukaan | Licin (3.2-0.4 μm) - Bersedia untuk digunakan | Kasar (FDM: 12.5-25 μm; SLS: 6.3-12.5 μm) - Memerlukan pengamplasan |
| Sisa bahan | Tinggi (50-70% blok plastik dipotong) | Rendah (FDM: 10-20% sisa; SLS: 50%+ serbuk digunakan semula) |
| Saiz kelompok tempat manis | 50+ bahagian (Kos tetap tersebar lebih tinggi) | 1-10 bahagian (Tiada yuran persediaan) |
| Masa utama (10 bahagian) | 10-14 hari (Persediaan + memotong) | 3-5 hari (FDM); 4-6 hari (SLS) |
| Masa utama (100 bahagian) | 14-21 hari | 10-14 hari (FDM); 12-16 hari (SLS) |
| Kerumitan reka bentuk | Terhad (Tiada bahagian dalaman/kisi tertutup) | Tinggi (mengendalikan bentuk kompleks tanpa kos tambahan) |
| Kos per bahagian (Abs, 10 bahagian) | \(25- )35 | \(18- )25 (FDM); \(22- )30 (SLS) |
| Kos per bahagian (Abs, 100 bahagian) | \(15- )20 | \(18- )25 (FDM); \(16- )22 (SLS) |
Keserasian bahan: Plastik mana yang berfungsi untuk setiap proses?
Tidak semua plastik sama -sama sesuai untuk pemesinan CNC atau percetakan 3D. Pilihan yang tepat bergantung pada fungsi bahagian anda (Mis., kekuatan, rintangan haba) Dan keupayaan proses.
| Jenis plastik | Ciri -ciri utama | Kesesuaian pemesinan CNC | 3D Kesesuaian percetakan | Kes penggunaan terbaik |
| Abs | Tahan terhadap kesan, sukar, mudah diproses | Cemerlang - Membuat Lampiran/Gear Tahan Lama | Baik (FDM) - Memerlukan ruang yang dipanaskan | Perumahan elektronik, mainan |
| Nylon (PA12) | Kekuatan tinggi, tahan tahan | Cemerlang - sesuai untuk bahagian mekanikal | Cemerlang (SLS) - Tidak diperlukan sokongan | Gear, galas, pengikat |
| Pc (Polikarbonat) | Telus, tahan terhadap kesan, tahan haba | Bagus - pemotongan berhati -hati untuk mengelakkan retak | Adil (FDM) - Memerlukan ruang tertutup | Gelas keselamatan, Kes paparan |
| Asetal (Pom) | Geseran rendah, kekakuan tinggi | Cemerlang - Bahagian yang tepat dengan kemasan yang lancar | Miskin - sukar dicetak tanpa melengkung | Cams, galas, alat perubatan |
| PLA | Kos rendah, Biodegradable, Mudah dicetak | Miskin - terlalu rapuh untuk memotong | Cemerlang (FDM) - Prototaip cepat | Prototaip, bahagian hiasan |
| TPU | Fleksibel, elastik, tahan air mata | Alat miskin - alat penyumbat plastik lembut | Cemerlang (FDM/SLS) - Membuat genggaman/anjing laut | Kes telefon, Gasket, wearables |
Contoh: Pengilang memerlukan genggaman plastik fleksibel untuk alat. Pemesinan CNC tidak dapat memotong TPU tanpa ia cacat, Jadi mereka menggunakan percetakan FDM 3D. Kos genggaman \(3 masing -masing (vs. \)8 kerana percubaan CNC yang gagal) dan sudah bersedia 2 hari.
Kes fabrikasi plastik dunia nyata: CNC vs.. 3D Percetakan
Nombor menceritakan sebahagian daripada cerita -tetapi projek -projek sebenar menunjukkan bagaimana proses -proses ini dilakukan dalam amalan. Inilah 3 Contoh fabrikasi plastik di mana pilihan membuat perbezaan besar.
Kes 1: Prototaip gear berfungsi (CNC menang untuk kekuatan)
Syarikat Robotik Diperlukan 10 Prototaip gear abs untuk menguji prestasi galas beban.
- 3D Percetakan (FDM) Pilihan: Gear mempunyai garis lapisan yang melemahkannya -mereka pecah selepas 50 putaran di bawah beban. Setiap kos gear \(20, Jumlah \)200.
- Pilihan pemesinan CNC: Gear abs pepejal adalah isotropik -mereka berlangsung 500+ putaran. Setiap kos gear \(30, Jumlah \)300.
Hasil: Syarikat memilih CNC -SPENT $100 Lebih banyak tetapi mendapat data yang tepat mengenai prestasi gear, mengelakkan reka bentuk semula mahal kemudian.
Kes 2: Bingkai drone kisi tersuai (3D Percetakan menang untuk kerumitan)
Permulaan diperlukan 5 bingkai drone nilon ringan dengan reka bentuk kekisi berongga (untuk mengurangkan berat badan).
- Pilihan pemesinan CNC: Mustahil -Alat CNC tidak dapat mencapai struktur kisi dalaman. Malah reka bentuk yang dipermudahkan akan dikenakan biaya \(150 setiap bingkai, Jumlah \)750.
- 3D Percetakan (SLS) Pilihan: Reka bentuk kisi mudah dicetak dengan serbuk nilon. Setiap kos bingkai \(40, Jumlah \)200, dan ada 40% lebih ringan daripada bingkai CNC pepejal.
Hasil: Permulaan memilih SLS -diselamatkan $550 dan mendapat reka bentuk ringan yang kritikal untuk penerbangan drone.
Kes 3: Lampiran Medium-batch (MJF 3D Percetakan Baki Kos & Kelajuan)
Jenama teknologi diperlukan 50 Penutup abs untuk sensor baru.
- Pilihan pemesinan CNC: Persediaan mengambil 7 hari, dan setiap kos kandang \(22, Jumlah \)1,100. Masa utama: 14 hari.
- 3D Percetakan (Mjf) Pilihan: Tiada persediaan, Setiap kos kandang \(20, Jumlah \)1,000. Masa utama: 7 hari.
Hasil: Jenama memilih MJF -Saved $100 dan mendapat kandang 7 hari lebih cepat, memenuhi tarikh akhir pelancaran produk mereka.
Cara memilih proses fabrikasi plastik yang betul (Langkah demi langkah)
Ikuti ini 4 Langkah -langkah untuk memilih antara pemesinan CNC dan percetakan 3D untuk projek plastik anda:
Langkah 1: Tentukan fungsi bahagian anda
- Memerlukan kekuatan/beban (Mis., gear, kurungan): Pilih pemesinan CNC (Bahagian Isotropik).
- Memerlukan bentuk kompleks (Mis., Katis, bahagian kosong): Pilih percetakan 3D (SLS/FDM).
- Perlu prototaip sahaja (tiada fungsi): Pilih Percetakan 3D FDM (murah, Cepat).
Langkah 2: Periksa saiz batch anda
- 1-10 bahagian: 3D Percetakan (FDM) lebih murah (Tiada bayaran persediaan CNC).
- 10-50 bahagian: 3D Percetakan (MJF/SLS) Mengimbangi kos dan kelajuan.
- 50+ bahagian: Pemesinan CNC lebih murah (Kos persediaan tersebar lebih tinggi).
Langkah 3: Mengutamakan toleransi & Selesai
- Memerlukan toleransi yang ketat (<± 0.1 mm) (Mis., bahagian perubatan): Pilih pemesinan CNC.
- Memerlukan kemasan yang lancar (Tiada pengamplasan) (Mis., barang pengguna): Pilih CNC Pemesinan atau Percetakan 3D SLS.
- Toleransi/selesai tidak kritikal (Mis., prototaip kasar): Pilih Percetakan 3D FDM.
Langkah 4: Kirakan jumlah kos
Jumlah kos = kos pendahuluan + (Saiz Kos Per-bahagian × Batch). Gunakan contoh ini untuk bahagian ABS:
| Saiz batch | Jumlah Kos Pemesinan CNC | Jumlah kos percetakan 3D FDM |
| 10 bahagian | \(200 (Persediaan) + \)30× 10 = $500 | \(0 (Persediaan) + \)20× 10 = $200 |
| 50 bahagian | \(200 (Persediaan) + \)22× 50 = $1,300 | \(0 (Persediaan) + \)20× 50 = $1,000 |
| 100 bahagian | \(200 (Persediaan) + \)18× 100 = $2,000 | \(0 (Persediaan) + \)18× 100 = $1,800 |
| 500 bahagian | \(200 (Persediaan) + \)12× 500 = $6,200 | \(0 (Persediaan) + \)18× 500 = $9,000 |
Takeaway Utama: CNC menjadi lebih murah daripada FDM di ~ 100 bahagian untuk kebanyakan projek fabrikasi plastik.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai CNC vs. 3D Percetakan untuk fabrikasi plastik
Di Yigu Technology, Kami sepadan dengan proses fabrikasi plastik ke matlamat pelanggan kami. Untuk bahagian berfungsi seperti gear atau komponen perubatan, Pemesinan CNC memberikan kekuatan dan ketepatan yang diperlukan. Untuk prototaip kompleks atau kelompok kecil seperti bingkai drone kekisi -3D (SLS/MJF) lebih cepat dan lebih efektif. Kami juga membantu pemilihan bahan: Mengesyorkan abs untuk kandang CNC atau TPU untuk genggaman bercetak 3D. Pasukan kami menyediakan bahagian sampel untuk kedua -dua proses, Oleh itu, pelanggan melihat perbezaannya secara langsung. Untuk kita, Proses terbaik bukan satu-saiz-semua-itu adalah yang menjadikan bahagian plastik anda berfungsi, terakhir, dan sesuai dengan anggaran anda.
Soalan Lazim Mengenai Pemesinan CNC vs. 3D Percetakan untuk fabrikasi plastik
1. Bolehkah percetakan 3D menjadikan bahagian plastik sekuat pemesinan CNC?
Bahagian tidak -cnc adalah isotropik (Kuat ke semua arah) Kerana mereka dipotong dari plastik pepejal. 3D Bahagian bercetak mempunyai garis lapisan yang menjadikannya lebih lemah (Mis., FDM ABS mempunyai 30% kekuatan tegangan yang lebih rendah daripada abs CNC). Hanya gunakan percetakan 3D untuk bahagian kritikal kekuatan jika anda tidak dapat mencapai reka bentuk dengan CNC.
2. Adakah pemesinan CNC berbaloi untuk kelompok kecil (di bawah 50 bahagian)?
Jarang sekali anda memerlukan toleransi atau kekuatan yang ketat. Untuk 50 Bahagian ABS, Kos CNC ~ (1,300 (Persediaan + bahagian) vs. \)1,000 untuk percetakan MJF 3D. Hanya pilih CNC untuk kelompok kecil jika percetakan 3D tidak dapat memenuhi keperluan prestasi bahagian anda.
3. Proses mana yang lebih baik untuk fabrikasi plastik yang mampan?
3D Percetakan (terutamanya SLS) lebih mampan. SLS Reuses 50%+ serbuk nilon, Walaupun CNC membuang 50-70% blok plastik. FDM juga menghasilkan kurang sisa daripada CNC, Walaupun ia menggunakan lebih banyak tenaga daripada SLS. Untuk projek mesra alam, mengutamakan percetakan 3D SLS dengan filamen kitar semula.