ラピッド プロトタイピング テクノロジーを使用すると、手頃な価格で金属プロトタイプを作成するのは簡単ですが、CNC 加工と金属 3D プリントのどちらを使用する方が良いでしょうか? この記事では、各製造プロセスのそれぞれの利点について考察します。
CNC 加工を生産プロセスとして、3D プリントをプロトタイピング プロセスとして考えたくなるかもしれません。 結局のところ、CNC は工業品質の金属から高精度の部品を作成できますが、積層造形は初期コストが低く、現場での XNUMX 回限りの部品に最適化されています。
しかし現実はそれよりも複雑です。 はい、金属 3D プリントは優れたプロトタイピング ツールですが、適切なアプローチを使えば CNC 加工も可能です。 したがって、どちらかを選択するのは難しい場合があります。
金属プロトタイプの CNC 加工と AM を比較する場合、プロセスのコスト、材料の入手可能性、拡張性、ブリッジの製造など、考慮すべき要素が多数あります。
この記事では、CNC 加工と積層造形のそれぞれの利点を検討し、一方が他方よりも優れている状況を検討します。
CNC 対 AM: プレミアム対エコノミー?
一見すると、CNC 加工は 3D プリントよりも多額の投資のように思えるかもしれません。 3D プリンターは小規模オフィスでも普及していますが、CNC マシンは本格的なプロジェクトにのみ使用される高価な専門機器です。 ローエンドのデスクトップ 3D プリンタの価格はわずか数百ドルです。 すべての CNC マシンははるかに高価です。
ただし、金属製のプロトタイプの場合、その違いはそれほど明確ではありません。 金属積層造形システムは消費者向け価格帯では入手できないため、金属 3D プリンターと CNC マシンの価格は同等です。
さらに、RapidDirect のような製造ネットワークにプロトタイプを注文する場合、重要なのは部品のコストだけです。 クライアントであるあなたは、機械工場の投資について心配する必要はありません。
では、機械加工された金属プロトタイプと 3D プリントされた金属プロトタイプの間には大きな価格差があるのでしょうか? 要するに、いいえ。 CNC 機械加工の進歩により、プロセスがこれまで以上に効率化され、エンジニアは機械加工部品を迅速かつ大量に作成できるようになりました。 さらに、金属 AM は依然として 3D プリンティングの範囲のより高価な端に位置します。
したがって、CNC 加工プロトタイプと 3D プリント プロトタイプのどちらを使用するかを決めるときは、予算だけを考慮すべきではありません。
金属試作品における CNC 加工の利点
CNC 加工は、さまざまな業界であらゆる種類の金属部品を製造するための実証済みの製造プロセスです。 また、生産とプロトタイピングの両方に広く使用されており、世界中の機械工場からビジュアル、メカニカル、最終段階の金属プロトタイプの注文が頻繁に受けられます。
CNC 機械加工の利点には、強度の高い部品、拡張性、厳しい公差が含まれており、多くの状況でこのプロセスが付加的プロセスよりも適しています。
機械的性質
CNC 加工と AM は根本的に異なる方法で金属を加工します。 選択的レーザー溶解 (SLM) などのプロセスでは、溶解した粉末から層ごとに部品を構築しますが、CNC では、「ブランク」と呼ばれる押し出された金属の塊から材料を切り出します。
AM を使用するとかなり強力なプロトタイプを作成できますが、CNC の機械的な利点は重要です。 押し出された金属ブランクは物理的に一貫しており、層間の接着を必要としません。 これは固体ブロックであるため、変形を最小限に抑えた強力で頑丈なプロトタイプを作成するために使用できます。
拡張性
非常に少量の金属プロトタイプでは、CNC 加工よりも AM 加工を選択した方が早くて手頃な価格になる場合があります。 これは、印刷プロセスが比較的遅いにもかかわらず、3D プリントのセットアップ時間が短いためです。
ただし、数台以上のユニットの場合、CNC は代替手段よりも安価で効率的になります。
これにはいくつかの意味があります。 たとえ 3 回限りのプロトタイプを XNUMXD プリントを使用して作成する方が安価であっても、長期的には CNC 加工の方がはるかに経済的である可能性があります。 プロジェクトをスケールアップする必要があり、さらに多くのユニットが必要な場合は、CNC 加工を使用して注文サイズを増やす方が簡単かつ迅速だからです。
機械加工されたプロトタイプは量産への近道です。 3D プリントされたプロトタイプはそうではありません。
厳しい公差
一般に、CNC 加工は 3D プリントよりもはるかに正確です。つまり、CNC マシンを使用すると、金属プロトタイプをより厳しい公差で加工できます。
CNC 公差は ±0.025 mm まで低く抑えられますが、ハイエンドでは 金属3Dプリンター 通常、± 0.200 mm までしか締め付けることができません。
金属部品も CNC 機械で製造すると再現性が高くなります。 これは生産中により重要ですが、機械テスト用に複数のプロトタイプを作成するときにも有利になる可能性があります。
金属プロトタイプに対する AM の利点
ほとんどのプロトタイピング状況では、CNC 機械加工により、スケールアップやブリッジ生産に適したより優れた金属部品が製造されます。
ただし、積層造形にはいくつかの重要な利点があります。
ワンオフのスピードと価格
非常に短い時間枠で作成する必要があるプロトタイプの場合、CNC 加工に十分な時間がない可能性があるため、AM が明らかなソリューションになります。 セットアップ時間が短いため、部品を 3D プリントして数日以内に納品できます。
内部形状
3D プリント技術は、内部であっても珍しい幾何学形状を持つ非常に複雑な形状を作成できます。
(画像はオートデスクより)
機械の切削工具は部品の外側を貫通せずに内部に到達できないため、このような内部形状を CNC 機械で再現することは不可能です。 一方、3D プリンティングでは、断面層でパーツを構築するため、事実上、幾何学的制限はありません。
CNC を選択する場合と AM を選択する場合
金属プロトタイプを作成する場合は、一般に CNC 機械加工を使用することが推奨されます。このプロセスにより、優れた機械的特性を備えた再現性のある正確な部品が作成されるからです。 ただし、理想的なプロセスの選択は、状況と特定の要件によって異なります。
AM よりも CNC の方が適している状況には、次のようなものがあります。
• 金属プロトタイプに特に強度が必要な場合
• 厳しい公差が必要な場合
• プロトタイプのコピーが多数必要な場合
・将来的にプロジェクトをスケールアップする可能性がある場合
• プロトタイプで丸みを帯びたエッジや半径が必要な場合
CNC よりも AM の方が望ましい状況には、次のようなものがあります。
• XNUMX つまたは少数のプロトタイプが必要な場合 の三脚と 上記のリストの基準は当てはまりません
• プロトタイプに複雑な内部形状が必要な場合
• 締め切りが非常に厳しい場合
どの製造プロセスが金属プロトタイプにとって最適な行動方針であるかがまだ不明な場合、最も簡単な解決策は次のとおりです。 連絡を取る RapidDirect の専門家がプロセスをガイドします。
