更好的設(shè)計自由度和靈活性是減少浪費、提高生產(chǎn)效率和獲得功能增益的驅(qū)動因素。D印刷的核心優(yōu)勢逐漸為市場所熟知。同時，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。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，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)鍵不是因為它比其他技術(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，有其獨特的優(yōu)缺點，需要根據(jù)手頭的任務(wù)進行權(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印刷帶來機會。例如，采用減料制造工藝，CNC加工比金屬3D印刷會導(dǎo)致更多的原材料浪費。金屬原料更貴，以鈦合金為例，成本效益尤為重要。

“因為CNC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，否則會出現(xiàn)弧邊?！?/p>

對于增材工藝，因為3D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，因為它不需要熱處理和再加工過程。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/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，許多制造商認為他們必須根據(jù)這些優(yōu)缺點選擇其中一種技術(shù)。事實上，如果他們的優(yōu)勢得到適當?shù)膽?yīng)用，他們可以結(jié)合起來提供更大的機會。

Q：你能舉例說明制造商是如何從這些互補優(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)計靈活性(通常用于輕量化/增強人體工程學(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。”

同樣，考慮到需要精密公差的精細表面處理，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度、耐腐蝕性和熱性、耐腐蝕性和熱性方面的機械性能特性。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?！?/p>

此外，除了設(shè)計/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)計迭代優(yōu)勢，您可以清楚地知道為什么這種金屬部件的強大組合會引起制造商的興趣。

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)置為單獨的過程？

A：是的，事實上，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。”

我知道零件較終會被理解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CNC精度優(yōu)勢。同時，這也消除了兩個完全獨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)時間可以低至12個工作日?！?/p>

對我們來說，這種結(jié)合對于更長遠的發(fā)展3D推廣金屬3D打印過程是一個機會。現(xiàn)在是時候進入這個領(lǐng)域了。我們期待著幫助客戶抓住這個機會。

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

來源：Materialise