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(shì)逐漸為市場(chǎng)所熟知。同時(shí)，重復(fù)大規(guī)模生產(chǎn)和表面精加工，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(méi)有競(jìng)爭(zhēng)呢？不是二選一的關(guān)系嗎？

我們采訪了這個(gè)問(wèn)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(duì)立。

Q：Materialise

A：Ingo Uckel nn

Q：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(shì)嗎？

A：不，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)來(lái)權(quán)衡。關(guān)鍵是為制造商提供另一種選擇。

“關(guān)于CNC在加工過(guò)程中，D印刷帶來(lái)了一些關(guān)鍵的差異。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形成零件，這也意味著對(duì)工具的需求。如果沒(méi)有這樣的特殊工具，就需要其他工藝來(lái)制造工具，比如創(chuàng)建退刀槽。這意味著固定部件即使用五軸加工也不能加工。 圓柱形工具很難處理完整的角度。內(nèi)部直角需要通過(guò)內(nèi)部直角，否則會(huì)出現(xiàn)弧邊。

因?yàn)?D除了支持定制工具，沒(méi)有弧邊問(wèn)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，有助于減輕組件的重量，增加功能。一般來(lái)說(shuō)，軟件設(shè)計(jì)可以代替創(chuàng)建物理工具。

Q：但這些優(yōu)勢(shì)并不意味著3D打印總是較好的方案？

A：“是的，CNC加工也有明顯的優(yōu)勢(shì)。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，不需要額外加工。在公差方面，CNC由于不需要熱處理和再處理為不需要熱處理和再處理。CNC加工非常適合重型零件加工。

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

問(wèn)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(shì)得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，他們可以結(jié)合起來(lái)提供更大的機(jī)會(huì)。

Q：你能舉個(gè)例子來(lái)解釋制造商是如何從這些互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)中受益的嗎？

A：我以前提到過(guò)公差。對(duì)于汽車(chē)、航空航天等許多高精度產(chǎn)品，金屬部件的公差超過(guò)3D打印可提供的公差。但是，3D這些應(yīng)用程序需要印刷所提供的設(shè)計(jì)靈活性(通常用于輕量化/增強(qiáng)人體工程學(xué))。D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。”

同樣，考慮到需要精確公差的精細(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打印使零件稍大一點(diǎn)，然后使用CNC加工，如5軸銑削，以滿足精度要求。

材料也有優(yōu)點(diǎn)。過(guò)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具有力學(xué)性能。如今，除了這些材料，越來(lái)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(kāi)發(fā)工程師在使用熟悉的材料時(shí)更加靈活。

同樣重要的是，使用3DP金屬部件的3D也可以打印文件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。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(jiàn)，但成本很高。D較小化或完全消除初始結(jié)構(gòu)限制，較終給出簡(jiǎn)單而特別關(guān)鍵的后處理工作CNC比如加螺紋。

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)字制造技術(shù)提供的設(shè)計(jì)迭代優(yōu)勢(shì)，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(guò)程？

A：是的，其實(shí)優(yōu)勢(shì)也是我們的CNC加工添加到3D印刷制造的主要原因。

我知道零件較終會(huì)被理解CNC加工完成后，3D通過(guò)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(jiǎn)化生產(chǎn)和產(chǎn)品加工。D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(shì)。同時(shí)，這也消除了兩個(gè)完全獨(dú)立的過(guò)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。

對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這種結(jié)合對(duì)于更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展3D推廣金屬3D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)。