Фрезерование на станках с ЧПУ – это противоположность 3D-печати. При печати компьютер управляет головками принтера, наносящими материал в 3-х измерениях. При обработке на станках контроллер или компьютер управляет инструментом, удаляющим материал. В этом и суть разницы между этими двумя технологиями.
Для станков с ЧПУ зачастую делаются объемные модели и используется тоже ПО, что и для 3D-принтера. Только на этапе подготовки выходных данных применяются совсем разные способы преобразования. На станках применяется твердотельная модель, для 3D-печати: только поверхностная, из оболочки или полигона.
3D-печать довольно новая, развивающаяся технология, но она уже иногда используется как альтернатива ЧПУ. Производители, изучая возможность использования 3D-печати, начинают понимать ее сложность и некоторые другие не лучшие стороны этой технологии, приходя к выводу, что ЧПУ все-таки пока гораздо надёжнее.
Разность целей
Фрезерные, токарные станки с ЧПУ и 3D-принтеры сейчас имеют довольно разные возможности и ограничения, которые используются для различных целей.
Станки с компьютерным управлением могут производить крупными сериями большие, высокоточные изделия.
Отличие 3D-печати в том, что она даёт возможность быстро переключаться между совершенно разными изделиями. Но, т.к. стоимость изделий получается одинаковой, независимо от качества, то 3D-печать экономически невыгодна для крупных партий деталей.
Адаптивность 3D-печати сделала ее удобной в создании уникальных, малосерийных или штучных изделий.
Например, элементов декора или медицинских имплантатов.
Выбор между 3D и ЧПУ
Для выбора между ЧПУ и 3D-печатью есть несколько простых правил, которые помогут точно определить потребность производства в определенной технологии.
3D-печатью подходит в таких случаях:
✅ Другие технологии не позволяют изготавливать определенные детали, особенно сложной геометрической формы;
✅ Требуется низкая стоимость и небольшое количество деталей;
✅ Короткое время производства;
✅ Материалы, сложные в обработке;
Обработка на станках с ЧПУ:
✅ Требуется высокая точность, равномерность свойств по всему изделию;
✅ Стабильность затрат времени и крупные серии;
✅ Низкая себестоимость при высоком качестве;
✅ Также нужно учесть, что станки более применяются для работы с металлом, а 3D-печать с пластиком.
Сложность изготовления детали
Есть несколько ограничений, обязательно учитываемых при проектировании деталей для изготовления на станках, например: доступ к инструменту и допуски.
Отличительная особенность ЧПУ, это внутренние углы деталей, которые обычно закруглены, что обусловлено формой инструмента, вот внешние поверхности могут иметь острые края.
Кроме того, нестандартная геометрия потребует вращения заготовки для обработки разных сторон. Для смены положения заготовки потребуется время, также, возможно и дополнительные приспособления.
ЗD-печать отличается возможностью создания очень сложных геометрических форм. В этом такая технология имеет меньше ограничений, при этом нужно все же учитывать толщину стенок изделия и габариты.
Также, нужно иметь в виду, что детали, изготовленные на 3D-принтере, как и на станке требуют чистовой обработки, которая делается на оборудовании с ЧПУ.
Из вышесказанного следует вывод, что станки выгоднее для серийного производства минимум от 100 до 1000, а 3D-принтер для штучного, мелкого выпуска.