更好的設(shè)計(jì)自由度和靈活性是減少浪費(fèi)、提高生產(chǎn)效率和獲得功能增益的驅(qū)動(dòng)因素。D印刷的核心優(yōu)勢逐漸為市場所熟知。同時(shí)，重復(fù)大規(guī)模生產(chǎn)、表面精加工，特別是與精密公差相關(guān)的需求仍然存在CNC加工的優(yōu)點(diǎn)。但是，如果他們之間沒有競爭呢？不是二選一的關(guān)系嗎？

我們采訪了這個(gè)問題Materialise金屬3D印刷技術(shù)經(jīng)理Ingo Uckel nn先生，在很多情況下，這兩種制造技術(shù)可以互補(bǔ)，而不是對立。

Q：Materialise

A：Ingo Uckel nn

Q：金屬3的選擇D打印制造零件的關(guān)鍵不是因?yàn)樗绕渌夹g(shù)(包括CNC加工)更有優(yōu)勢嗎？

A：不是這樣，這一直是一種誤解。D印刷和其他制造技術(shù)或工藝一樣，有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)手頭的任務(wù)進(jìn)行權(quán)衡。它的關(guān)鍵是為制造商提供一種選擇——另一種做事方式。

“關(guān)于CNC在加工過程中，一些關(guān)鍵區(qū)別是金屬3D印刷帶來機(jī)會(huì)。例如，采用減料制造工藝，CNC加工比金屬3D印刷會(huì)導(dǎo)致更多的原材料浪費(fèi)。金屬原料更貴，以鈦合金為例，成本效益尤為重要。

“因?yàn)镃NC加工基本上是用特殊的切割工具成型零件，這也意味著對該工具的需求。如果沒有這樣的特殊工具，需要其他工藝來制造工具，比如創(chuàng)建一個(gè)退刀槽。這也意味著即使使用五軸加工，固定部件有許多特性無法加工。 圓柱形刀具很難加工完整角度。內(nèi)部直角需要通過現(xiàn)內(nèi)部直角，否則會(huì)出現(xiàn)弧邊?！?/p>

對于增材工藝，因?yàn)?D除印不需要定制工具，除了支撐，所以沒有弧邊的問題。D打印可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的幾何形狀，包括內(nèi)置流道，可以幫助減輕部件重量，增加功能。一般來說，軟件設(shè)計(jì)可以代替創(chuàng)建物理工具。

Q：但是這些優(yōu)勢卻不意味著3D打印總是較好的方案？

A：“是的，CNC加工也有明顯的優(yōu)勢。其中之一是精度更高——每個(gè)軸上只有幾微米的誤差，這意味著表面精度非常高，無需額外加工。在公差方面，CNC加工通常比3好D打印，因?yàn)樗恍枰獰崽幚砗驮偌庸み^程。CNC加工非常適合重型零件加工。

內(nèi)置流道、復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)、輕量化和合并組件等3D在印刷設(shè)計(jì)/功能優(yōu)勢下，采用小批量零件生產(chǎn)CNC加工速度更快，成本更低。

問題是，許多制造商認(rèn)為他們必須根據(jù)這些優(yōu)缺點(diǎn)選擇其中一種技術(shù)。事實(shí)上，如果他們的優(yōu)勢得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，他們可以結(jié)合起來提供更大的機(jī)會(huì)。

Q：你能舉例說明制造商是如何從這些互補(bǔ)優(yōu)勢中受益的嗎？

A：我之前提到過公差。對于許多汽車、航空航天等高精度產(chǎn)品，金屬部件的公差超過3D打印可提供的公差。但是，3D這些應(yīng)用程序需要印刷提供的設(shè)計(jì)靈活性(通常用于輕量化/增強(qiáng)人體工程學(xué))。在3D在打印件的基礎(chǔ)上使用打印件CNC在某些情況下，公差可以低至兩全其美±0.005 mm?！?/p>

同樣，考慮到需要精密公差的精細(xì)表面處理，特別是需要與其他部件精確配合的部件，可以使用3D打印將部件制造稍微大些，再用CNC加工，如5軸銑削，以滿足精度要求。

材料也有優(yōu)勢。過去，3D由于材料的限制，鈦、鋁、鉻鎳鐵合金和不銹鋼在強(qiáng)度、耐腐蝕性和熱性、耐腐蝕性和熱性方面的機(jī)械性能特性。如今，除了這些材料，越來越多的合金/超合金可以用于3D打印，也可用CNC精確加工。產(chǎn)品開發(fā)工程師在使用他們熟悉的材料時(shí)有更大的靈活性。

同樣重要的是，使用3DP金屬部件的3D也可以針對打印文件CNC優(yōu)化加工，幫助制造商以更低的成本實(shí)現(xiàn)他們想要的規(guī)格。使用CNC旋轉(zhuǎn)、重新定位、工藝復(fù)雜性和定制夾具在制造復(fù)雜的金屬部件時(shí)很常見，但成本很高?？墒褂?D打印較小化或完全消除初始結(jié)構(gòu)限制，較終給出簡單而特別關(guān)鍵的后處理工作CNC比如加螺紋。”

此外，除了設(shè)計(jì)/性能優(yōu)勢外，與定制注塑方案相比，結(jié)合3D打印和CNC金屬點(diǎn)是生產(chǎn)金屬部件通常更快、更具成本效益。結(jié)合數(shù)字制造工藝提供的設(shè)計(jì)迭代優(yōu)勢，您可以清楚地知道為什么這種金屬部件的強(qiáng)大組合會(huì)引起制造商的興趣。

Q：既然這兩種制造方法都是數(shù)字化的，是否意味著它們可以很容易地設(shè)置為單獨(dú)的過程？

A：是的，事實(shí)上，優(yōu)勢也是我們的CNC加工添加到3D打印制造中的主要原因?！?/p>

我知道零件較終會(huì)被理解CNC加工完成后，3D通過數(shù)據(jù)設(shè)置，較大限度地利用打印部件的設(shè)計(jì)階段CNC要求完美銜接，簡化生產(chǎn)和產(chǎn)品加工。結(jié)合3D在特定形狀和功能上打印的復(fù)雜設(shè)計(jì)CNC精度優(yōu)勢。同時(shí)，這也消除了兩個(gè)完全獨(dú)立的過程造成的額外交付期和管理延遲：打印和銑削零件的周轉(zhuǎn)時(shí)間可以低至12個(gè)工作日?！?/p>

對我們來說，這種結(jié)合對于更長遠(yuǎn)的發(fā)展3D推廣金屬3D打印過程是一個(gè)機(jī)會(huì)?，F(xiàn)在是時(shí)候進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域了。我們期待著幫助客戶抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。

Materialise永遠(yuǎn)在你身邊，幫你解決生產(chǎn)挑戰(zhàn)。假如您需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)，我們可以給您指導(dǎo)和建議。

來源：Materialise