原型开发,如何选择3D打印还是CNC?

在制造产品原型用于支持产品开发的时候,3D打印和CNC(计算机数控)铣床是两种需要考虑的原型制作工艺,那么在具体应用时,尤其是当设计和产品规格尚未敲定时,该如何在这两种工艺中做选择呢?结合具体案例,我们可以了解两种工艺各自的特点。

block 3D打印流程优势:

1、无需使用模具,可制造复杂的几何形状,同时不会对时间或成本产生影响。它让用户可以快速交付小批量零件,并可以灵活、敏捷地适应设计变更。

2、支持并行零件处理流程,节省时间。用户可以在单个项目中生产多个零件、生产单个零件的多个版本,或生产不同项目的多个零件。

3、无需使用多种设置来制造零件,无需操作员监督或干预。在开始作业后,设备会一直运行,直到完成零件制造。

block 关于时间和成本的例证

以下示例使用37.00美元/小时的劳动力成本费率。对于每小时机器时间成本,这些示例对 3D打印和CNC均使用1.00美元的值*。对于基于扩展体积计算的材料成本,3D打印使用 1.00美元/英寸3,而CNC使用0.50美元/英寸3**。(以便携式托盘和工业机器人转接器为例)

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图片来源:Stratasys

block 质量特征

1、 材料。3D打印流程作为整体可以处理广泛的材料类别,但每种技术只能处理一类材料,涵盖相应类别中的少量材料。CNC可以加工多种材料,其中的每一类材料都包含很多选择,限制因素仅在于材料是否可加工。

2、材料属性。在进行CNC加工后,所得原型的机械性能几乎与原材料相同。在进行3D打印后,原型的性能与原材料的性能相似。还要考虑的是,因为流程的分层性质,3D打印零件通常具有各向异性。

3、CNC工艺公差更小。

4、CNC表面光洁度更好。

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图片来源:Stratasys

如果只考虑公差和光洁度的话,CNC无疑是最优的选择。但是,考虑到成本、人力及交货期等综合因素,3D打印技术具备明显的优势。所以,当前采用3D打印技术的时候,设计考虑因素包括:

• 零件尺寸与订单数量−− 批量生产小零件更为经济

• 零件尺寸与设计复杂度−− 具有中高复杂度的中小体积零件最理想

• 零件表面积与边框体积−− 每立方英寸表面积越大,表示特征越多

驱动因素包括:

• 快速、高效的产品交付

• 确保可以进行多次设计迭代

• 可更改设计

文章来源:Stratasys

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