In kim loại 3D so với gia công CNC, Cái nào tốt hơn cho sản xuất bộ phận?

"Khách hàng đang vội vàng thời hạn, cấu trúc rất phức tạp, và nó hoàn toàn cần được đánh bóng đến một kết thúc gương".
"CNC nói rằng bộ phận này không thể được làm; việc phay không thể đến một số khu vực nhất định".

Nếu bạn là một kỹ sư nhà máy khuôn, một nhà lãnh đạo phát triển thành phần cấu trúc hoặc một nhân viên mua sắm phụ tùng - bạn có thể đã nghe những cụm từ này nhiều hơn một lần.
Bây giờ, nhiều người đang chú ý đến in kim loại 3D, nhưng một câu hỏi phổ biến xuất hiện:
"In ấn thực sự phù hợp với gì? So với CNC, phù hợp hơn?"

Trong thực tế, cả hai đều không hoàn toàn tốt hơn; là về cái nào phù hợp hơn trong điều kiện cụ thể.
Dưới đây, chúng tôi sẽ không thảo luận về các khái niệm trừu tượng hoặc áp dụng nhãn. Thay vào đó, chúng tôi sẽ phá vỡ in 3D kim loại và gia công CNC từng mục, nói thẳng thắn, từ quan điểm dự án thực sự.

1. Loại bộ phận và lựa chọn sản xuất: Khi nào in kim loại 3D hoặc CNC tốt nhất

Các bộ phận khác nhau có khả năng thích ứng quy trình rất khác nhau. Bạn có thể tham khảo bảng dưới đây:

Nếu bộ phận của bạn đáp ứng bất kỳ điều kiện nào trong các hàng có biên giới đỏ, hãy nghiêm túc xem xét in 3D:

Cấu trúc phần / Yêu cầu tính năng Sự khả thi của CNC Tính khả thi in kim loại 3D
Kênh làm mát nội bộ Gắn hoặc khoan phức tạp Hỗ trợ các kênh phù hợp, đúc tích hợp
Cấu trúc trọng lượng nhẹ lưới hoặc lưới Không thể được gia công Thiết kế tự do
Đa góc, Khung không thường xuyên Yêu cầu nhiều thiết lập Đúc in một lần
Phần đúc với lỗ chân lông vi mô / Cấu trúc thở Khó để máy, độ chính xác kém Có thể in địa phương các khu vực thở
Cấu trúc tùy chỉnh, lô nhỏ, biến đổi cao ⚠️ Chất thải công cụ cao Không cần khuôn, phản ứng nhanh chóng

2. Phức tạp và hiệu quả chi phí: In kim loại cho các bộ phận phức tạp, CNC cho thiết kế đơn giản hơn

Trong các cuộc thảo luận với khách hàng, câu hỏi thường được hỏi là:
"In 3D có thực sự hiệu quả hơn so với CNC cho phần này không?"

Câu trả lời khá rõ ràng: Cấu trúc càng đơn giản, việc gia công càng ổn định; Cấu trúc càng phức tạp, giá trị in ấn càng nhiều.

Kịch bản lợi thế CNC

  • Hình học đơn giản (máy bay, xi lanh, các hình dạng thông thường khác)
  • Bộ phận kích thước lớn (vượt quá khối lượng xây dựng thiết bị in ấn)
  • Yêu cầu bề mặt bóng cao (kết thúc gương trực tiếp mà không cần xử lý sau)

Kịch bản lợi thế in 3D

  • Cấu trúc tối ưu hóa topology (thiết kế nhẹ dạng hữu cơ)
  • Bộ phận nhẹ lưới (nhẹ trong khi duy trì sức mạnh)
  • Hệ thống kênh dòng chảy nội bộ (làm mát phù hợp, khoang nội bộ phức tạp)

Ứng dụng điển hình: Cốt lõi khuôn giày với làm mát nội bộ

Giả sử một lõi khuôn được thiết kế với ba lớp kênh làm mát bên trong, lỗ hơi nước vi mô và yêu cầu đánh bóng gương.

Giải pháp CNC truyền thống

  • 1.
    CNC phay + khoan + lắp ráp hàn laser
  • 2.
    Thời gian chu kỳ khoảng 14 ngày
  • 3.
    Rủi ro tái chế

Giải pháp in 3D

  • 1.
    Đúc tích hợp + Xử lý nhiệt + đánh bóng
  • 2.
    In hoàn thành trong 48 giờ, giao hàng vào ngày thứ 5
  • 3.
    Hiệu suất làm mát nội bộ tăng hơn 30%

Trong in thực tế, các yếu tố như tính chất vật liệu, sự ổn định của thiết bị và mức độ kỹ năng của người vận hành có thể có tác động. Tuy nhiên, so với các phương pháp truyền thống, giải pháp in 3D vẫn cung cấp những lợi thế đáng kể trong quá trình tổng thể.

Máy in 3D có thể đạt được đúc tích hợp của các cấu trúc khuôn phức tạp như vậy, được bổ sung bởi nướng nhiệt độ cao và xử lý sau cấp gương. Nhiều công ty khuôn, sau khi thử các cấu trúc như vậy, báo cáo rằng tiết kiệm thực sự không phải là chi phí đơn vị, mà là rủi ro giao hàng tổng thể và áp lực thời gian.

3. Đạt được độ chính xác: Làm thế nào sau xử lý cải thiện độ chính xác in kim loại 3D

Không thể phủ nhận, so với gia công CNC, có một khoảng cách trong độ chính xác thô và độ thô bề mặt của in 3D.

Dữ liệu so sánh chính xác

Độ chính xác gia công CNC

  • Độ chính xác thô: ± 0,01mm
  • Độ thô bề mặt: Ra 0,8μm

In kim loại 3D Độ chính xác thô

  • Độ dày lớp: 0,03 ~ 0,05mm
  • Kết cấu bề mặt khá đáng chú ý

Nhưng điều này không có nghĩa là không thể. Trên thực tế, a phương pháp sản xuất lai của in + hoàn thiện đã trở thành dòng chính :

Quá trình sản xuất Hybrid

  1. 1 Đầu tiên, đạt được đúc tích hợp của các cấu trúc phức tạp thông qua in 3D.
  2. 2 Sau đó, để cho phép gia công cho các khu vực chính như bề mặt lắp ráp và vị trí lỗ, được hoàn thành bởi CNC.
  3. 3 Đối với các bề mặt yêu cầu kết thúc gương hoặc xử lý đặc biệt, kết hợp với xử lý sau như xử lý nhiệt và đánh bóng.

Nghiên cứu trường hợp ngành y tế

Thiết bị hợp kim titanium thường có yêu cầu độ chính xác cực kỳ cao. Trong các dự án thực tế, bằng cách kiểm soát in đến ± 0,04mm và sau đó sửa bằng CNC, độ chính xác lắp ráp cuối cùng có thể đạt ± 0,01mm, tiết kiệm đáng kể hơn 70% trong đường đi gia công và thời gian thay đổi công cụ.

Hãy nhớ điều này:

Đó không phải là "In so với gia công", nhưng "In + gia công" là tương lai.

4. Tốc độ sản xuất: So sánh thời gian dẫn cho in kim loại 3D so với gia công CNC

Trong ngành sản xuất, những thay đổi vào phút cuối cùng đối với yêu cầu của khách hàng là gần như phổ biến.

"Khách hàng đột nhiên thay đổi cấu trúc, và khuôn mới vẫn cần trong vòng một tuần. Dây chuyền CNC của chúng tôi đã bị đặt quá mức; bạn có thể giúp in nó không?"

Đối với các kịch bản điển hình như vậy, nếu cấu trúc không phức tạp và vật liệu tiêu chuẩn được sử dụng (ví dụ: thép không gỉ 316L), in 3D thường có thể đạt được:

Tốc độ in

Lên lịch nhiệm vụ in hôm nay, phần sẵn sàng vào ngày mai.

Chu kỳ sau xử lý

Sau xử lý + đánh bóng hoàn thành trong vòng hai tuần.

Đây chính xác là lợi thế chính mà in 3D mang lại cho phát triển sản phẩm và sản xuất thử nghiệm:

Bỏ qua lịch trình sản xuất, bỏ qua thiết lập, bỏ qua công cụ. Nếu thiết kế thay đổi, nhập mô hình và bắt đầu in.

6. Tổng chi phí sở hữu: So sánh in kim loại 3D và gia công CNC ngoài giá đơn vị

Giá đơn vị in 3D kim loại cao hơn một chút, nhưng nếu bạn tính đến:

Máy tính chi phí ẩn

CNC gia công tiềm năng chi phí mục

  • Phức tạp thiết kế quy trình

  • Nhiều lập trình, thiết lập, rủi ro phế liệu

  • Chi phí của khuôn thử nghiệm, sửa đổi, tái chế

  • Lỗ của khách hàng do sự chậm trễ của dự án

  • Chi phí ẩn như nhân sự, quản lý, phối hợp

Lợi thế chi phí in 3D

  • Đúc tích hợp làm giảm các bước lắp ráp

  • Giảm đầu tư vào công cụ và thiết bị

  • Chi phí không cho lặp lại thiết kế

  • Giảm chất thải vật liệu

  • Chu kỳ giao hàng ngắn hơn giảm chi phí quản lý

Kết luận về chi phí

In: Hơi cao hơn trước, tiết kiệm tổng thể nhiều hơn.

6. Hướng dẫn quyết định: Câu hỏi chính để lựa chọn giữa in kim loại 3D và CNC

Trước khi bạn quyết định giữa CNC hoặc in ấn, chúng tôi đề nghị bạn tự hỏi mình năm câu hỏi sau:

  1. 1

    CNC có thể dễ dàng máy cấu trúc của bộ phận này?

    Đánh giá nếu có khoang bên trong, bề mặt phức tạp, tường mỏng hoặc các tính năng hình học khác khó khăn cho CNC.

  2. 2

    Tôi có muốn đúc một mảnh thay vì lắp ráp không?

    Xem xét mất sức mạnh tiềm năng và các bước bổ sung từ hàn / kết nối.

  3. 3

    Tôi có ngắn thời gian và đối phó với các lô nhỏ không?

    Phản ứng nhanh chóng lô nhỏ là một trong những lợi thế cốt lõi của in 3D.

  4. 4

    Tôi có tài nguyên sau xử lý hoặc đối tác không?

    Xác nhận nếu cần thiết xử lý nhiệt, gia công và hoàn thiện bề mặt có thể được thực hiện.

  5. 5

    Tôi đang tạo ra giá trị cho khách hàng, hay tự tiết kiệm rắc rối?

    Quyết định từ quan điểm của hiệu suất sản phẩm cuối cùng, không chỉ thuận tiện sản xuất.

Quy tắc quyết định

Nếu hơn 2 của câu trả lời của bạn nghiêng về in ấn, sau đó in ấn là đáng để thử.

Không chắc? Tiếp tục kiểm tra tham khảo quy trình sản xuất lai của chúng tôi.

7. Phương pháp sản xuất lai của chúng tôi: Tích hợp in kim loại 3D với gia công CNC

Quá trình sản xuất Hybrid tiêu chuẩn

1

Khách hàng cung cấp mô hình 3D hoặc thiết kế sơ bộ

Nhận các tập tin thiết kế gốc của khách hàng, hiểu các kịch bản ứng dụng và yêu cầu hiệu suất.

2

Kỹ sư đánh giá xem cấu trúc có phù hợp cho in không

Phân tích khả năng in, đề xuất tối ưu hóa Thiết kế cho Sản xuất Phụ gia (DfAM).

3

Chọn vật liệu & Cấu hình quy trình

Chọn bột kim loại phù hợp và các thông số in dựa trên yêu cầu hiệu suất cơ học.

4

In ấn + Xử lý nhiệt

Thực hiện in kim loại và xử lý nhiệt giảm căng thẳng.

5

Kết thúc

Bề mặt giao phối chìa khóa máy CNC và lỗ chính xác.

6

Xử lý bề mặt

Đánh bóng, phun cát, mạ và các phương pháp xử lý bề mặt cuối cùng khác.

7

Kiểm tra & Giao hàng

Quét 3D để kiểm tra các kích thước chính, đóng gói và giao hàng.

Bạn không cần phải là một chuyên gia trong mỗi bước của quá trình in và hoàn thiện 3D. Chìa khóa là tìm một công ty dịch vụ in 3D có kiến thức ( https://www.3dprintingplatform.com/ ai có thể quản lý liền mạch và tích hợp tất cả chúng cho bạn.

Trong sản xuất, không có công nghệ nào là đạn bạc, và không có công nghệ nào sẽ lỗi thời qua đêm. Gia công CNC vẫn là nền tảng của hệ thống công nghiệp ngày nay, nhưng nó cũng có giới hạn của nó.

Giá trị của in kim loại 3D không phải là làm gián đoạn bất cứ điều gì, mà là cung cấp một lựa chọn thay thế hiệu quả và khả thi khi các phương pháp truyền thống bị thiếu. Khi bạn đối mặt với những thách thức với các cấu trúc phức tạp, thời hạn chặt chẽ và sửa đổi thường xuyên, nó có thể chỉ là biến chính giúp bạn trở lại đúng hướng.

Vì vậy, thay vì hỏi liệu một cái gì đó * có thể * được in, hãy xem xét nó từ một góc độ khác:

“Trong kịch bản này, liệu in 3D có nhanh hơn, ổn định hơn và phù hợp hơn không?”

Bạn muốn biết thiết kế của bạn có phù hợp với in ấn không?

Liên hệ với chúng tôi để tư vấn in 3D kim loại tùy chỉnh.

Tư vấn một kỹ sư
Nhận báo giá

Liên hệ

giữ liên lạc

Bạn đang tìm kiếm để tạo ra một sản phẩm in 3D tùy chỉnh hoặc khám phá các giải pháp in 3D của chúng tôi? Điền vào mẫu ở bên phải để nhận được một báo giá cá nhân từ đội ngũ chuyên nghiệp của chúng tôi.

Giải pháp

Vật liệu in 3D

Công nghiệp

Khác

Liên hệ

  • Địa chỉ：1-5F, số 8, đường Nam Twelve, Takasaki, Hạ Môn, Trung Quốc
  • Điện thoại：400-766-7666
Copyright By © Xiamen Hanin Co.,Ltd. Sitemap