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3D打印机技术普及率对数控机床加工影响

在科技界人士眼中,3D打印技术早已不是什么新鲜事物,但对于普通民众而言,全面普及3D打印技术应用似乎仍遥不可及。但事实果真如此吗?答案或许与多数民众的想法出入较大。


据全球知名的民用桌面3D打印机公司创想三维有关专家介绍,随着近年3D打印材料和3D打印机的不断更新,3D打印技术在鞋模、工艺品、教育、汽车零配件等领域地应用已变得非常普遍,且应用范围也呈现不断扩大趋势。


 

有关数据显示,目前市场上专业的3D打印服务公司所接订单中,大多是手板模型制作。以创想三维为例,在购买该公司准工业级3D打印机设备的企业中,其中从事手板模型加工的企业占据了一大半,并取得非常不错的应用效果!


需要指出的是,在商业领域,一个事物能否取代另一个事物,不是比谁更有技术含量谁更新潮,而是比谁成本低。因此,3D打印技术能否真正取代传统CNC加工,仍然要看二者在实际应用中哪种技术更为经济。下面,创想三维小编为大家简单分析一下3D打印技术和传统CNC加工的区别,以及二者的优劣及成本主要体现在哪里。

 

一、3D打印技术和传统CNC加工的定义


1. 3D打印技术

 


所谓3D打印技术,是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。


目前全球已存在的3d打印技术有十多种之多,其中主流的3D打印技术主要包括FDM(熔融沉积成型)技术、DLP/SLA(光固化立体成型)技术、SLS(选择性激光烧结)技术等数种。

 

2. CNC加工技术


所谓CNC,是计算机数字控制机床的简称,又叫做电脑锣、CNCCH或数控机床。简单的说,就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工,这一类的机床就称为数控机床。这是一种现代化的加工手段,同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。

一般CNC加工通常是指精密机械加工、CNC加工车床、CNC加工铣床、CNC加工镗铣床等。

 

二、3D打印技术和传统CNC加工对比分析


1. 应用范围对比


目前,CNC工艺仍然是手板制造的主流技术;而3D打印暂还只能算小弟,但潜力无限,未来有机会成为行业应用老大。


2. 材料利用率


3D打印更胜一筹。如果不需要用到支撑,3D打印明显更节约材料;如果用到了支撑,3D打印比CNC工艺节约的材料也比较有限。


3. 成型复杂度


虽然两者都能完成复杂造型,3D打印可以完成的复杂度更高,可以这么说,CNC能够制造的造型,3D打印都能制造。3D打印能制造的造型,CNC未必能制造出来。当然也不是那么绝对,只是99%的情况吧!


4. 成型速度


就成型速度而言,制造同一个手板, CNC工艺的速度一般要快于3D打印。当然若手板模型足够复杂时,又另当别论了。


 


5. 成型精度


目前FDM型3D打印的精度一般在0.1-0.4mm之间;而CNC工艺的精度一般在0.05-0.1mm之间。不过,目前市面上的光固化3d打印机成型精度并不逊色于CNC加工,像创想三维新一代DLP光固化3D打印机DP002成型精度高达20-50μm(微米)!


6. 成品质量


整体上说,CNC工艺制造的成品在力学性能,表面光滑度方面要更好。当然像创想三维DLP光固化3D打印机DP002的成品表面同样非常光滑,在牙科义齿、珠宝首饰、手板、手办等特殊领域也非常适用。


 


7. 制造成本


由于手板模型通常只会制作一两个,对于动辄数百万一台的CNC而言,制作如此少量的手板模型是一件非常不经济的事情;而3D打印机技术正好相反,其最大的优势就是能够快速制作个性化的手板模型,且结构越复杂,成本上就越有优势。


8. 设备操作


就二者而言,3D打印机更容易操作,一般培训10分钟就能掌握;而CNC的数控机床就要难一些,对操作人员要求比较高。


 

9. 设备价格


目前,市面上的3D打印机的价格从几千到一千多万不等,像创想三维今年新推出的FDM型桌面3D打印机新品Ender-3S,价格甚至低至1000多出头;而数控机床的价格则从几万到几千万不等。相对来说,数控机床会更贵一些。维护和修理成本也更高。

 

总得来说,普通CNC在制作结构相对简单的手板模型时,成本上要优于3D打印;而在制作成品结构复杂的手板模型时,3D打印技术优势更明显,并且3D打印技术还可以让设计师更自由得发挥自己的创意才华,产品的附加值也会更高!

 


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