Pembuatan mempunyai dua kelas berat: pembuatan subtractive (memotong bahan) dan Pembuatan Aditif (lapisan bangunan mengikut lapisan). Kedua -duanya menjadikan bahan mentah menjadi bahagian, Tetapi mereka bekerja dengan cara yang bertentangan -masing -masing dengan kekuatan yang unik untuk projek yang berbeza. Sama ada anda membuat kurungan logam, prototaip plastik, atau alat perubatan yang kompleks, Memilih yang salah boleh membuang masa, wang, atau merosakkan prestasi bahagian anda. Panduan ini memecah perbezaan mereka, menggunakan kes dunia sebenar untuk menunjukkan bagaimana mereka berfungsi, dan memberi anda cara demi langkah untuk memilih yang betul.
Pertama: Apa itu pembuatan subtractive dan aditif?
Sebelum membandingkannya, Mari kita jelaskan apa yang dilakukan setiap proses. Mereka bertentangan, Dan itulah sebabnya kegunaan mereka berbeza -beza.
Pembuatan subtractive: "Memotong ke saiz"
Pembuatan subtractive bermula dengan blok pepejal, pinggan, atau batang bahan (seperti aluminium, keluli, atau plastik) dan membuang bahan berlebihan untuk membentuknya. Fikirkan mengukir patung dari blok batu -anda mengambil apa yang anda tidak perlukan sehingga anda mendapat reka bentuk yang anda mahukan.
Kaedah subtractive yang paling biasa adalah Pemesinan CNC, yang menggunakan alat kawalan komputer (latihan, kilang, Lathes) untuk dipotong dengan ketepatan. Proses subtractive lain termasuk pemotongan laser (Untuk bentuk 2D), pemotongan airjet (untuk bahan sukar seperti logam), dan EDM (untuk kecil, Pemotongan terperinci).
Sifat utama: Bergantung pada bahan "membuang" -jadi kekuatan akhir bahagian berasal dari bahan pepejal asal (Tiada lapisan lemah).
Pembuatan Aditif: "Lapisan Bangunan mengikut Lapisan"
Pembuatan Aditif (lebih dikenali sebagai percetakan 3D) membina bahagian dari bawah ke atas, menyusun lapisan bahan nipis (serbuk, filamen, atau resin cecair) Sehingga reka bentuk selesai. Bayangkan kepingan kertas menyusun kertas untuk membuat kiub 3d -setiap lapisan melekat pada yang di bawah.
Kaedah tambahan popular termasuk:
- FDM (Pemodelan pemendapan yang bersatu): Menggunakan filamen plastik (seperti PLA atau Abs) cair melalui muncung.
- SLS (Sintering laser selektif): Menggunakan laser untuk menggabungkan serbuk nilon ke bahagian.
- Mjf (HP Nylon Multi-Jetting Fusion): Menggunakan ejen cecair dan haba untuk mengikat serbuk nilon.
- SLM (Laser selektif lebur): Menggunakan laser untuk mencairkan serbuk logam (untuk bahagian logam seperti implan titanium).
Sifat utama: Bergantung pada bahan "menambah" bahan -bahan boleh membuat bentuk kompleks, Tetapi mereka mungkin meninggalkan bintik -bintik yang lemah di antara lapisan (Dipanggil anisotropi).
Perbandingan sampingan: Perbezaan utama yang penting
Untuk memilih antara mereka, Anda perlu membandingkan prestasi mereka pada faktor yang mempengaruhi projek anda: kos, kelajuan, pilihan bahan, Dan banyak lagi. Jadual di bawah memecah perbezaan kritikal (data dari kajian industri pembuatan dan petikan dunia nyata):
| Faktor | Pembuatan subtractive (Mis., Pemesinan CNC) | Pembuatan Aditif (Mis., 3D Percetakan) |
| Julat bahan | Logam luas (aluminium, keluli, Titanium), Plastik, kayu, kaca, batu, buih. | Plastik terhad (Nylon, PLA, Abs), beberapa logam (Titanium, keluli melalui SLM). |
| Kekuatan bahagian | Bahan -bahan pepejal yang tinggi bermaksud bahagian isotropik (Kuat ke semua arah). Tiada kelemahan lapisan. | Bahagian sederhana adalah Anisotropik (lebih lemah di sepanjang garis lapisan). Bahagian logam SLM kuat tetapi mahal. |
| Ketepatan/toleransi | Sangat tinggi -tolerans yang ketat ± 0.025 mm (Hebat untuk bahagian yang ketat seperti gear). | Rendah -Rolerces ke ± 0.1 mm (SLM/DMLS lebih baik, tetapi masih tidak begitu ketat seperti CNC). |
| Kerumitan | Terbaik untuk bentuk sederhana hingga sederhana (lubang, benang, permukaan rata). Perjuangan dengan reka bentuk berongga/kisi. | Terbaik untuk bentuk yang kompleks (Katis, Interior Hollow, lengkung organik). Boleh membuat reka bentuk CNC tidak boleh. |
| Kelajuan (Kumpulan kecil: 1-10 bahagian) | Lebih perlahan memerlukan masa (Pemilihan Alat, pengaturcaraan mesin). Kurungan logam mengambil masa 2-4 jam. | Lebih cepat -tidak ada persediaan di luar memuat naik fail CAD. Kurungan plastik mengambil masa 1-2 jam (FDM/MJF). |
| Kelajuan (Kumpulan besar: 100+ bahagian) | Kos yang lebih cepat -seleskan tersebar di lebih banyak bahagian. 100 Kurungan logam mengambil masa 8-12 jam (CNC). | Lebih perlahan - bahagian dibina lapisan mengikut lapisan. 100 Kurungan plastik mengambil masa 20-30 jam (Mjf). |
| Kos (Kumpulan kecil: 10 bahagian) | Yuran yang lebih tinggi (\(50- )200) ditambah sisa bahan. 10 Kurungan aluminium berharga ~ $ 150 Jumlah. | Bayaran persediaan yang lebih rendah, Kurang sisa bahan. 10 kurungan plastik (Mjf) Kos ~ $ 80 Jumlah. |
| Kos (Kumpulan besar: 100 bahagian) | Bayaran yang lebih rendah disebarkan. 100 Kurungan aluminium berharga ~ $ 500 Jumlah. | Percetakan Layer-by-Layer Tinggi Menambah Kos Masa/Bahan. 100 kurungan plastik (Mjf) Kos ~ $ 600 Jumlah. |
| Sisa bahan | Tinggi -50-70% bahan mentah dipotong (cip/sisa). Ada yang boleh dikitar semula, Tetapi kebanyakannya adalah sisa. | Rendah sahaja menggunakan bahan yang diperlukan untuk bahagian. 3D Percetakan (SLS/MJF) Reuses 50%+ serbuk yang tidak digunakan. |
| Pasca pemprosesan | Bahagian minimum sering mempunyai kemasan yang lancar. Mungkin memerlukan pengamplasan atau penggilap untuk estetika. | Bahagian yang diperlukan mempunyai garis lapisan atau serbuk longgar. Memerlukan pembersihan (untuk SLS/MJF) atau mengampang (untuk FDM). |
Kes-kes dunia sebenar: Bila Menggunakan Setiap (Dan mengapa)
Nombor menceritakan sebahagian daripada cerita -tetapi projek sebenar menunjukkan bagaimana perbezaan ini dimainkan. Mari kita lihat tiga contoh di mana pilihan antara subtractive dan aditif dibuat atau memecahkan projek.
Kes 1: Kurungan automotif logam (Kumpulan besar)
Pembekal bahagian kereta diperlukan 500 kurungan aluminium untuk model SUV baru.
- Pilihan tambahan (SLM): Setiap pendakap akan menelan kos \(12 (Serbuk logam mahal), Plus \)200 untuk persediaan. Jumlah: \(12× 500 + \)200 = $6,200. Masa utama: 2 minggu (Percetakan lapisan demi lapisan lambat untuk kelompok besar).
- Pilihan subtractive (Pemesinan CNC): Setiap kos pendakap \(5 (Blok aluminium murah), Plus \)300 untuk persediaan. Jumlah: \(5× 500 + \)300 = $2,800. Masa utama: 3 hari (CNC pantas untuk bahagian berulang).
Hasil: Pembekal memilih pemesinan CNC $3,400 dan mendapat bahagian 11 hari lebih cepat. Kurungan perlu kuat dan sesuai dengan erat (Toleransi ± 0.05 mm)-Pnc's Precision sempurna.
Kes 2: Panduan pembedahan perubatan tersuai (Kumpulan kecil)
Klinik pergigian diperlukan 5 panduan pembedahan adat (Nylon PA12) untuk pembedahan implan. Setiap panduan terpaksa menyesuaikan bentuk rahang unik pesakit (kompleks, Reka bentuk organik).
- Pilihan subtractive (Pemesinan CNC): Bentuk kompleks memerlukan alat tersuai (\(1,000 Persediaan) dan 10 jam pemesinan setiap panduan. Jumlah: \)1,000 + (\(50× 5) = \)1,250. Masa utama: 1 minggu.
- Pilihan tambahan (Mjf): Tiada yuran persediaan - hanya memuat naik imbasan 3D pesakit. Setiap panduan mengambil 2 jam untuk dicetak. Jumlah: \(30× 5 = \)150. Masa utama: 2 hari.
Hasil: Klinik memilih MJF -Saved $1,100 dan mendapat panduan 5 hari lebih cepat. Panduan tidak memerlukan toleransi ultra-ketat (± 0.1 mm sudah cukup), Dan keupayaan MJF untuk membuat bentuk kompleks adalah kritikal.
Kes 3: Bahagian enjin suhu tinggi (Logam, Kumpulan kecil)
Permulaan aeroangkasa diperlukan 3 bahagian enjin titanium yang boleh mengendalikan haba 600 ° C. Bahagiannya mempunyai dalaman kosong untuk mengurangkan berat badan (Reka bentuk kompleks).
- Pilihan subtractive (Pemesinan CNC): Titanium sukar dipotong -tools akan haus dengan cepat (\(800 Persediaan) dan ambil 8 jam setiap bahagian. Bahagian dalaman berongga memerlukan langkah tambahan (penggerudian dari kedua -dua belah pihak). Jumlah: \)800 + (\(100× 3) = \)1,100. Masa utama: 5 hari.
- Pilihan tambahan (SLM): SLM mencairkan serbuk titanium ke dalam bentuk yang kompleks -tidak ada langkah tambahan. Setiap bahagian mengambil 4 jam untuk dicetak. Jumlah: \(200× 3 = \)600. Masa utama: 3 hari.
Hasil: Permulaan memilih SLM -diselamatkan $500 dan mendapat bahagian dengan reka bentuk berongga tepat yang mereka perlukan. Bahagian logam SLM cukup kuat untuk api yang tinggi, dan kelompok kecil dibuat kos efektif.
Langkah demi langkah: Cara memilih antara mereka untuk projek anda
Ikuti ini 4 langkah mudah untuk memilih proses yang betul -tidak diperlukan kerja yang diperlukan.
Langkah 1: Tentukan keperluan teras projek anda
Mulakan dengan bertanya:
- Bahan apa yang anda perlukan? (Logam? Plastik? Kayu?)
- Berapa banyak bahagian yang anda perlukan? (1-10? 100+?)
- Betapa kompleksnya adalah reka bentuk? (Lubang mudah? Kekejaman kompleks?)
- Toleransi apa yang anda perlukan? (± 0.025 mm? ± 0.1 mm?)
Contoh: Sekiranya anda memerlukan 200 kurungan keluli (Reka bentuk mudah, Toleransi ± 0.05 mm), Keperluan teras anda adalah "logam, Kumpulan besar, bentuk sederhana, toleransi yang ketat. "
Langkah 2: Perlawanan perlu memproses kekuatan
Gunakan lembaran cheat ini untuk menyempit:
| Keperluan teras | Proses terbaik |
| Bahagian logam, Kumpulan besar, bentuk sederhana | Subtractive (Pemesinan CNC) |
| Bahagian plastik, Kumpulan kecil, bentuk kompleks | Aditif (MJF/SLS/FDM) |
| Bahagian logam, Kumpulan kecil, bentuk kompleks | Aditif (SLM) |
| Bahagian kayu/kaca/batu (mana -mana kumpulan) | Subtractive (CNC/Waterjet) |
| Toleransi yang ketat (± 0.025 mm) (apa -apa bahan) | Subtractive (CNC) |
Langkah 3: Kirakan jumlah kos (Jangan lupa yuran tersembunyi)
Kos bukan sekadar harga per bahagian-termasuk yuran persediaan, sisa bahan, dan pasca pemprosesan:
- Subtractive: Tambah yuran persediaan (\(50- )500) dan sisa bahan (50-70% kos bahan mentah).
- Aditif: Tambah kos pemprosesan selepas pemprosesan (\(2- )10 satu bahagian untuk membersihkan/mengampang) dan, untuk logam, kos bahan yang lebih tinggi.
Contoh: 50 bahagian plastik (Nylon PA12):
- Subtractive: \(2 setiap bahagian + \)100 Persediaan + \(50 Pembaziran bahan = \)250 Jumlah.
- Aditif (Mjf): \(3 setiap bahagian + \)30 Post-Processing = $180 Jumlah.
Aditif lebih murah di sini.
Langkah 4: Uji dengan prototaip (Jika anda tidak pasti)
Sekiranya anda berada di pagar, buat satu prototaip dengan kedua -dua proses (Jika belanjawan membenarkan). Uji prototaip untuk kekuatan, Sesuai, Dan selesai - ini akan memberitahu anda proses mana yang lebih baik untuk kumpulan akhir.
Petua: Untuk prototaip plastik, Gunakan FDM (murah, Cepat). Untuk prototaip logam, Gunakan SLM (jika kompleks) atau CNC (jika mudah).
Perspektif Teknologi Yigu mengenai subtractive vs. Pembuatan Aditif
Di Yigu Technology, Kami tidak memaksa satu proses -kami memadankannya dengan matlamat projek anda. Bagi pelanggan yang memerlukan bahagian besar bahagian logam (seperti kurungan automotif) atau komponen kayu/kaca, Kami mengesyorkan pemesinan CNC untuk penjimatan kelajuan dan kosnya. Untuk kelompok kecil bahagian plastik kompleks (seperti panduan perubatan) atau bahagian logam yang rumit (seperti komponen aeroangkasa), Kami menggunakan percetakan 3D (MJF/SLM). Kami juga membantu dengan prototaip: FDM untuk ujian plastik cepat, CNC untuk logam tepat sesuai. Pasukan kami mengira jumlah kos (Persediaan, sisa, pasca pemprosesan) pendahuluan, Jadi anda tidak pernah mengalami kejutan. Untuk kita, Proses terbaik adalah yang menjadikan bahagian anda dengan baik, tepat pada waktunya, dan dalam anggaran.
Soalan Lazim
1. Bolehkah saya menggunakan pembuatan bahan tambahan untuk bahagian logam dan bukannya subtractive?
Ya - tetapi hanya jika anda mempunyai kumpulan kecil atau reka bentuk yang kompleks. SLM (Percetakan 3D logam) menjadikan bahagian logam kompleks yang hebat, Tetapi ia 2-3x lebih mahal daripada CNC untuk kelompok besar. Untuk bahagian logam sederhana (seperti bolt) atau kelompok 50, CNC lebih murah dan lebih pantas.
2. Adakah pembuatan aditif sentiasa lebih baik untuk bentuk kompleks?
Hampir selalu -tambahan boleh membuat kisi kosong, lengkung organik, dan ciri dalaman yang tidak dapat dicapai oleh CNC. Satu -satunya pengecualian adalah jika bentuk kompleks dapat dibahagikan kepada bahagian yang lebih mudah yang dapat dibuat oleh CNC, kemudian dipasang. Contohnya, Perumahan plastik yang kompleks mungkin lebih murah untuk CNC sebagai dua bahagian dan gam bersama daripada cetakan 3D sebagai satu.
3. Proses mana yang menghasilkan sedikit sisa?
Pembuatan Aditif jauh lebih cekap -SLS/MJF digunakan semula 50%+ serbuk yang tidak digunakan, dan FDM hanya menggunakan filamen yang diperlukan untuk bahagian itu. Pembuatan pembuatan subtractive 50-70% bahan mentah (cip/sisa), Walaupun dengan kitar semula. Sekiranya kemampanan adalah keutamaan, Aditif adalah pilihan yang lebih baik.