Если вы инженер или специалист по закупкам, Вы, наверное, удивились: Является Металлическая 3D -печать Стоит за детали, которые мы давно сделали с помощью вычищенных методов, таких как обработка ЧПУ? Ответ не просто «да» или «нет» - он зависит от вашего дизайна, временная шкала, бюджет, и требования части. Это руководство разбивает все, что вам нужно знать, чтобы сделать правильный выбор, с реальными примерами и действенными данными.
Что такое металлическая 3D -печать? Простой обзор
Металлическая 3D -печать (также называется аддитивное производство, ИЛИ am) Создает слой деталей за слоем из металлического порошка - в отличие от традиционных «вычищенных» методов, которые отключают материал из твердого блока. Две наиболее распространенные технологии:
- СЛМ (Селективное лазерное плавление): Использует лазер, чтобы полностью растопить металлический порошок в жидкость, который охлаждается и затвердевает в слои.
- DMLS (Прямая металлическая лазерная спекание): Нагревает порошок достаточно, чтобы «сварки» частиц вместе (не полностью растопить их).
В то время как SLM и DML работают по -разному, Индустрия часто использует эти термины взаимозаменяемо. Оба резко контрастируют с Обработка с ЧПУ, которые формируют детали, удаляя материал - считайте его как вырезание статуи из камня, против строительства одного с крошечными кирпичами.
4 Ключевые сценарии для выбора металлической 3D -печати
Металлическая 3D -печать не лучше для каждой работы, но это сияет в четырех конкретных случаях. Ниже приведены реальные примеры и данные для резервного копирования каждого сценария.
1. Вам нужны сложные дизайны (Без дополнительных затрат)
Традиционная производственная борьба со сложными формами-даже 5-осевые машины ЧПУ не могут легко создать сложные геометрии, такие как внутренние каналы или структуры решетки. Худший, Чем сложнее дизайн, Чем выше стоимость: Вам понадобятся более точные инструменты, более длительное время настройки, и часто несколько частей для сборки.
Металлическая 3D -печать переворачивает этот сценарий: Сложность не добавляет затрат. Он строит всю часть на один шаг, не требуется сборка.
Пример реального мира: GE's Leap Engine Fuel сопло
GE Используется DMLS Чтобы переосмыслить сопла топлива для двигателя самолета. Ранее, сопло было сделано из 20 отдельные части (получен из разных поставщиков) Это требовало сборки. С 3D -печати:
- Сопло стала единственной, монолитная часть.
- Вес упал 25% (критическая для эффективности использования топлива в аэрокосмической промышленности).
- Сила увеличилась 5х по сравнению с оригинальным дизайном.
Это было бы невозможно при обработке ЧПУ - 20 запчасти в плотные, Высокопроизводительный компонент был слишком медленным и подверженным ошибкам.
2. Вам нужны металлические прототипы быстро (1–5 единицы)
Если вы тестируете новую деталь дизайна (1 к 5 прототипы), Металлическая 3D -печать быстрее и дешевле чем обработка ЧПУ. Вот почему:
- Требуется обработка с ЧПУ., Настройка инструмента, и программирование - часто принимает 2–4 недели Чтобы получить свою первую часть.
- Металлическая 3D -печать (Даже DMLS) работает по требованию: Нет инструментов, Нет запаса. Вы можете распечатать прототип в 3–7 дней и изменить дизайн, пока он не станет идеальным.
Сравнение времени выполнения прототипа
| Метод | Первая часть времени выполнения | Стоимость на дополнительный прототип | Лучше всего для размера партии |
| Металлическая 3D -печать (DMLS) | 3–7 дней | \(500- )1,500 (То же, что и первое) | 1–10 единиц |
| Обработка с ЧПУ | 2–4 недели | \(300- )800 (дешевле после настройки) | 50+ единицы |
Например, Компания по медицинским устройствам тестирует новый прототип хирургического прибора. СЛМ печатать 3 версии в 2 недели - что -то, что взяло бы 6 недели с обработкой ЧПУ.
3. Вы хотите легкий вес, Прочные детали (Аэрокосмическая/медицинская)
Такие отрасли, как аэрокосмическая и медицинская потребность, детали, которые оба являются легкими (чтобы сэкономить топливо или уменьшить дискомфорт пациента) и сильный (Чтобы справиться с высоким напряжением). Металлическая 3D -печать использует Суперсплавы (НАПРИМЕР., Insonel 718, ALSI10MG, Кобальт-хромий) которые легче, чем традиционно обработанные материалы, но столь же прочные.
Сравнение производительности материала
| Материал | Масса (против. Сталь) | Предел прочности | Лучше всего для |
| Insonel 718 (3D напечатано) | 20% зажигалка | 1,290 МПА | Аэрокосмические детали двигателя |
| ALSI10MG (3D напечатано) | 60% зажигалка | 330 МПА | Легкие кронштейны |
| Кобальт-хромий (3D напечатано) | 15% зажигалка | 1,250 МПА | Зубные имплантаты, Хирургические инструменты |
Стоматологическая лаборатория, например, Использование 3D-Printed Cobalt-Chromium Crowns это 15% легче, чем фрезерованные короны, но длятся столько же, как и у пациентов с меньшей утомляемостью челюсти, И лаборатория экономит время на обработке.
4. Вы хотите разрезать материальные отходы
Вычищенные методы, такие как обработка ЧПУ, генерируют много отходов: до 70% оригинального металлического блока заканчивается как лом (который вы должны перерабатывать). Металлическая 3D -печать использует только порошок, необходимый для строительства детали - без избыточного материала, Нет отходов.
Например, Поставщик автомобильных деталей переключился на СЛМ для небольшого датчика корпуса. Ранее, Обработка ЧПУ превратила алюминиевый блок 1 кг в часть 0,3 кг (70% напрасно тратить). С 3D -печати, Они используют ровно 0,3 кг порошка ALSI10 мг - $200 За часть материальных затрат.
5 Недостатки металлической 3D -печати (Когда вместо этого выбирать ЧПУ)
Металлическая 3D -печать - это не серебряная пуля. Вот пять случаев, когда обработка ЧПУ все еще лучше:
1. Вам нужны гладкие отделки поверхности
3Детали D-печать имеют зернистую поверхность (от слоев металлического порошка) Это не так гладко, как детали с ЧПУ. Вы можете исправить это с помощью постобработки (НАПРИМЕР., шлифование, полировка), Но это добавляет 10–30% до общей стоимости.
Если ваша часть нуждается в точной текстуре (НАПРИМЕР., клапан, который плотно запечатывается), Обработка ЧПУ - лучший выбор - он обеспечивает плавную отделку сразу с машины.
2. Вам нужна максимальная сила части
Запасные детали с ЧПУ вырезаны из сплошных металлических блоков, так что у них есть единая сила. 3D-Prindted Детали, напротив, иметь линии слоя, которые могут их ослабить. В среднем:
- Прочность на сжатие металлические детали с 3D-печатью 40–50% ниже чем детали с ЧПУ.
- Это имеет значение для частей высокого стресса (НАПРИМЕР., несущие кронштейны в строительстве).
3. Вы производите массово (100+ Единицы)
Металлическая 3D -печать медленная для больших партий. 3D -принтер может сделать 10 части за день, В то время как сборочная линия с ЧПУ может сделать 100+ части в час.
Сравнение затрат: 100 Единицы маленького кронштейна
| Метод | Общая стоимость | Время производства |
| Металлическая 3D -печать (DMLS) | $25,000 | 10 дни |
| Обработка с ЧПУ | $8,000 | 1 день |
Для массовых деталей (НАПРИМЕР., компоненты смартфона), Обработка с ЧПУ намного дешевле и быстрее.
4. Вам нужны большие детали
3D Принтеры имеют строгие пределы размера. Максимальный размер детали для СЛМ обычно 250 х 250 х 325 мм (размером с обувной коробки). Сторонние машины, напротив, может обрабатывать детали до 2000 х 800 х 1000 мм (размер холодильника).
Если вы делаете большие части (НАПРИМЕР., Промышленные машины рамки), Обработка ЧПУ - единственный вариант.
5. Вам нужны редкие или специализированные материалы
Обработка с ЧПУ работает с сотнями металлов (НАПРИМЕР., латунь, Титановые сплавы, Оценка из нержавеющей стали 316L и 430). Металлическая 3D -печать имеет ограниченные варианты - большинство поставщиков (как Xometry) только предложение 5–10 Металлические порошки (НАПРИМЕР., Insonel 718, ALSI10MG).
Если вашей части нужен редкий материал (НАПРИМЕР., Hastelloy C276 для химической обработки), Обработка ЧПУ необходима.
Перспектива технологии Yigu на металлическую 3D -печать
В Yigu Technology, Мы рассматриваем металлическую 3D -печать как мощное дополнение к традиционному производству, а не замену. Для клиентов в аэрокосмической и медицинской областях, решает критические проблемы: Сложные дизайны, Быстрые прототипы, и легкие детали. Но мы всегда направляем клиентов к обработке ЧПУ для массового производства, Большие части, или гладкая отделка. Ключ сопоставляет технологию с работой: 3D Печать для инноваций и небольших партий, ЧПУ для масштаба и точности. Этот гибридный подход помогает нашим клиентам сэкономить время, сократить расходы, и построить лучшие продукты.
FAQ о металлической 3D -печати
1. Can Metal 3D -печать полностью заменить обработку ЧПУ?
Нет. Металлическая 3D -печать превосходна в сложных дизайнах, прототипы, и небольшие партии, Но обработка ЧПУ лучше для массового производства, Большие части, плавные поверхности, и редкие материалы. Лучший подход - использовать оба там, где они подходят.
2. Сколько стоит металлическая 3D -печатная часть по сравнению с ЧПУ?
Для 1–10 частей, Металлическая 3D -печать дешевле (НАПРИМЕР., \(500- )1,500 за часть). Для 50+ части, Обработка с ЧПУ становится дешевле (НАПРИМЕР., \(300- )800 за часть) Потому что затраты на установку распределены по большему количеству единиц.
3. Какие постобработки нужно металлическим 3D-печатным деталям?
Большинство частей нуждаются в удалении структуры поддержки (Чтобы снять «леса», используемые во время печати). Для более плавных поверхностей, Вам может понадобиться шлифование, полировка, или химическая отделка-они добавляют 10–30% к стоимости, но повышают производительность для плотных деталей.
