Usinagem CNC vs.. 3D impressão: Guia do processo de fabricação de plástico

Quando se trata de Fabricação de plástico, Dois processos se destacam por sua versatilidade: Usinagem CNC (subtrativo) e 3D impressão (aditivo). CNC esculpe peças de blocos de plástico sólidos, Enquanto a impressão 3D os constrói em camada por camada de filamentos ou resina. Ambos fazem peças plásticas de alta qualidade, Mas seus pontos fortes - como precisão, velocidade, e custo - vary drasticamente com base nas necessidades do seu projeto. Este guia quebra suas diferenças, Compatibilidade do material, Usos do mundo real, e como escolher o certo para seus objetivos de fabricação de plástico.

Primeiro: O que são usinagem CNC e impressão 3D para fabricação de plástico?

Para escolher entre eles, Você precisa entender seus processos principais - isso explica por que eles se destacam em diferentes tarefas em fabricação de plástico.

Usinagem CNC: Fabricação de plástico subtrativo

A usinagem CNC é como esculpir: Começa com um bloco sólido de plástico (Por exemplo, Abs, Nylon) e remove o excesso de material usando ferramentas controladas por computador (Mills, exercícios, torneiras). Veja como funciona para peças de plástico:

1. Um bloco de plástico é fixado na mesa de trabalho da máquina CNC.
2. Um design CAD é convertido em código G, que guia as ferramentas da máquina.
3. Afiado, ferramentas especializadas (muitas vezes carboneto) Corte o plástico em passes precisos - primeiro cortes ásperos para moldar a parte, Então cortes finos para precisão.
4. O ar comprimido resfria o plástico (O líquido líquido pode deformar plásticos macios) e sopra lascas de plástico.
5. A parte acabada é removida - nenhum suporte necessário, Graças ao bloco sólido.

Traço -chave: Torna forte, partes isotrópicas (força uniforme em todas as direções) com tolerâncias apertadas - ideais para componentes plásticos funcionais.

3D impressão: Fabricação de plástico aditivo

3D A impressão constrói peças plásticas camada por camada, Nenhum bloco sólido é necessário. Os dois processos de impressão 3D mais comuns para fabricação de plástico são:

Fdm (Modelagem de deposição fundida) -baseado em filamentos

1. Um carretel de filamento termoplástico (Por exemplo, PLA, Abs) alimenta um bico aquecido (180–260 ° C.).
2. O bico derrete o filamento e o deposita em uma placa de construção em camadas finas (0.05–0,3 mm de espessura).
3. Camadas esfriam e ligam juntas; A placa de construção diminui para adicionar a próxima camada.
4. Estruturas de suporte são adicionadas para saliências (angles >45°) e removido após a impressão.

SLS (Sinterização seletiva a laser) -à base de pó

1. Uma cama de pó de nylon (Por exemplo, PA12) está espalhado uniformemente.
2. Um laser derrete o pó na forma da primeira camada da parte.
3. A cama abaixa, pó fresco é adicionado, e o laser se repete - não suporta necessários (O pó solto atua como suporte).
4. A peça é limpa de excesso de pó e pós-curada para obter força.

Traço -chave: Faz formas complexas (LATTICES, interiores ocos) que o CNC não pode - exceder prototipagem e peças plásticas personalizadas.

Usinagem CNC vs.. 3D impressão: Comparação de fabricação de plástico

A tabela abaixo compara os dois processos 9 Fatores críticos para fabricação de plástico-usando dados de estudos da indústria e citações do mundo real para ajudá-lo a decidir:

Compatibilidade do material: Quais plásticos funcionam para cada processo?

Nem todos os plásticos são igualmente adequados para usinagem CNC ou impressão 3D. A escolha certa depende da função de sua parte (Por exemplo, força, Resistência ao calor) E as capacidades do processo.

Exemplo: Um fabricante precisava de garras plásticas flexíveis para ferramentas. A usinagem do CNC não conseguiu cortar a TPU sem que ela se deforma, Então eles usaram a impressão FDM 3D. Os custos de alcance \(3 cada (vs.. \)8 Para tentativas falhadas no CNC) e estavam prontos em 2 dias.

Casos de fabricação plástica do mundo real: CNC vs.. 3D impressão

Os números contam parte da história - mas projetos reais mostram como esses processos se saem na prática. Aqui estão 3 Exemplos de fabricação de plástico onde a escolha fez uma grande diferença.

Caso 1: Protótipos de engrenagem funcional (CNC ganha por força)

Uma empresa de robótica precisava 10 Protótipos de engrenagem ABS para testar o desempenho de suporte de carga.

• 3D impressão (Fdm) Opção: As engrenagens tinham linhas de camada que as enfraqueceram - elas quebraram depois 50 rotações sob carga. Cada custo da engrenagem \(20, total \)200.
• Opção de usinagem CNC: As engrenagens de abdominais sólidas eram isotrópicas - elas duraram 500+ rotações. Cada custo da engrenagem \(30, total \)300.

Resultado: A empresa escolheu o CNC - gasto $100 mais, mas obteve dados precisos sobre o desempenho da engrenagem, Evitando redesenhas caras mais tarde.

Caso 2: Quadro de drone de rede personalizado (3D Vituras de impressão para complexidade)

Uma startup necessária 5 quadros de drones de nylon leves com um design de treliça oca (para reduzir o peso).

• Opção de usinagem CNC: Impossível - as ferramentas do CNC não conseguiram alcançar a estrutura de treliça interna. Até um design simplificado custaria \(150 por quadro, total \)750.
• 3D impressão (SLS) Opção: O design da rede foi fácil de imprimir com pó de nylon. Cada custo do quadro \(40, total \)200, e foi 40% mais leve que um quadro CNC sólido.

Resultado: A startup escolheu SLS - escavado $550 e obteve o design leve crítico para o voo de drone.

Caso 3: Gabinetes de lotes médios (MJF 3D BALANÇOS DE IMPRESSÃO Custo & Velocidade)

Uma marca de tecnologia necessária 50 ABS ABLOSUROS PARA UM NOVO SENSOR.

• Opção de usinagem CNC: Configuração levou 7 dias, e cada custo do gabinete \(22, total \)1,100. Tempo de espera: 14 dias.
• 3D impressão (MJF) Opção: Sem configuração, Cada custo do gabinete \(20, total \)1,000. Tempo de espera: 7 dias.

Resultado: A marca escolheu MJF - escavado $100 e obtive recintos 7 dias mais rápido, cumprir o prazo de lançamento do produto.

Como escolher o processo de fabricação de plástico correto (Passo a passo)

Siga estes 4 Etapas para escolher entre usinagem CNC e impressão 3D para o seu projeto plástico:

Etapa 1: Defina a função da sua parte

• Precisa de força/carga de carga (Por exemplo, engrenagens, Suportes): Escolha usinagem CNC (partes isotrópicas).
• Precisa de formas complexas (Por exemplo, LATTICES, partes ocas): Escolha impressão 3D (SLS/FDM).
• Precisa apenas de protótipos (nenhuma função): Escolha impressão 3D FDM (barato, rápido).

Etapa 2: Verifique o tamanho do seu lote

• 1–10 peças: 3D impressão (Fdm) é mais barato (Sem taxas de configuração do CNC).
• 10–50 peças: 3D impressão (MJF/SLS) balanços custos e velocidade.
• 50+ peças: A usinagem CNC é mais barata (Os custos de configuração espalhados pelo volume).

Etapa 3: Priorizar a tolerância & Terminar

• Precisa de tolerância rígida (<± 0,1 mm) (Por exemplo, peças médicas): Escolha usinagem CNC.
• Precisa de acabamento suave (sem lixar) (Por exemplo, bens de consumo): Escolha usinagem CNC ou impressão SLS 3D.
• Tolerância/acabamento não crítico (Por exemplo, protótipos aproximados): Escolha impressão 3D FDM.

Etapa 4: Calcule o custo total

Custo total = custo inicial + (custo por parte × tamanho do lote). Use este exemplo para peças de ABS:

Takeaway -chave: CNC se torna mais barato que o FDM em ~ 100 partes para a maioria dos projetos de fabricação de plástico.

Perspectiva da tecnologia YIGU sobre CNC vs. 3D impressão para fabricação de plástico

Na tecnologia Yigu, Combinamos processos de fabricação de plástico com os objetivos de nossos clientes. Para peças funcionais como engrenagens ou componentes médicos, A usinagem CNC fornece a força e a precisão necessárias. Para protótipos complexos ou lotes pequenos - como molduras de drones de treliça - impressão 3D (SLS/MJF) é mais rápido e mais econômico. Também ajudamos na seleção de materiais: Recomendando ABS para gabinetes CNC ou TPU para garras impressas em 3D. Nossa equipe fornece peças de amostra para ambos os processos, Então os clientes veem a diferença em primeira mão. Para nós, O melhor processo não é um tamanho único-é aquele que faz suas peças de plástico funcionarem, durar, e encaixe seu orçamento.

Perguntas frequentes sobre usinagem CNC vs. 3D impressão para fabricação de plástico

1. A impressão 3D pode tornar as peças plásticas tão fortes quanto a usinagem CNC?

Não - as peças do CNC são isotrópicas (forte em todas as direções) Porque eles são cortados de plástico sólido. 3D peças impressas têm linhas de camada que as tornam mais fracas (Por exemplo, FDM ABS tem 30% Resistência à tração inferior que CNC ABS). Use apenas a impressão 3D para peças críticas de força se você não conseguir alcançar o design com o CNC.

2. A usinagem CNC vale a pena para pequenos lotes (sob 50 peças)?

Raramente - a menos que você precise de tolerância ou força apertada. Para 50 Peças de ABS, Custos CNC ~ (1,300 (configurar + peças) vs.. \)1,000 para impressão 3D MJF. Escolha apenas CNC para pequenos lotes se a impressão 3D não conseguir atender às necessidades de desempenho da sua parte.

3. Qual processo é melhor para fabricação de plástico sustentável?

3D impressão (Especialmente SLS) é mais sustentável. SLS reutiliza 50%+ de pó de nylon, Enquanto o CNC desperdiça 50-70% dos blocos de plástico. O FDM também gera menos desperdício do que o CNC, Embora use mais energia do que SLS. Para projetos ecológicos, Priorizar a impressão SLS 3D com filamentos reciclados.