금속 3D 프린팅이 CNC 머시닝을 대체할 것인가?
게시 됨: 2021-05-20수년 동안 CNC 가공은 정밀 제조 방법이었습니다. 이 프로세스에는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 부품 생성을 위한 도구와 기계를 이동하는 작업이 포함됩니다. 그러나 그림에는 금속 3D 프린팅이라는 새로운 경쟁자가 있습니다.
인더스트리 4.0의 붐으로 더 많은 개발자가 3D 프린팅을 사용하여 제조 분야에 문을 열었습니다. 금속 첨가제 기술은 계속해서 제조 산업을 변화시키고 있습니다. 이 기술의 수많은 응용 프로그램이 생산의 최전선에 가고 있습니다.
오늘날 업계에서 공통적으로 제기하는 질문은 CNC 가공과 3D 프린팅 중 하나를 선택하는 것입니다. 3D 프린팅이 효과적인 프로세스임을 입증하는 동안 CNC 머시닝을 대체할 것입니까? 이 질문에 답하려면 먼저 선택 결정에 영향을 미치는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다.
금속 3D 프린팅은 CNC 가공과 어떻게 비교됩니까?
CNC 밀링 서비스는 진화 이후 제조의 필수품이었지만 3D 프린팅은 다소 생소해 보일 수 있습니다. 그러나 3D 인쇄는 나중에 한 번에 하나씩 개체를 만들어 가능한 한 효과적으로 부품을 만드는 데 도움이 됩니다. 이 시스템이 기존 방식에 비해 제공하는 가장 큰 이점 중 하나는 생산 속도입니다.
이것이 제조업체가 CNC 가공을 포기한다는 의미는 아닙니다. 두 가지 생산 방식 모두 각기 다른 목표에 적합하도록 만드는 이점을 제공합니다. 다음은 이러한 프로세스와 효율성을 비교하는 데 도움이 되는 몇 가지 요소입니다.
정확성
CNC 가공 부품의 표면 품질을 3D 프린트와 비교하면 품질의 차이를 알 수 있습니다. CNC로 생산된 부품은 필요한 즉시 생산에서 시장으로 이동할 수 있습니다. 그러나 3D 프린트는 종종 생산 작업을 완료하기 위해 다른 단계를 필요로 합니다. 이것은 3D 프린팅 프로세스를 CNC 밀링보다 덜 효과적인 프로세스로 인식합니다.
3D 프린터는 미션 크리티컬한 용도에 필요한 정밀도가 없습니다. 엔지니어가 금속에 3D 부품을 인쇄하기 위해 선택적 레이저 용융 기술을 사용하더라도 그 정확도는 CNC 기계와 비교할 수 없습니다. 예를 들어, 5축 CNC 밀링은 각 축에서 1마이크로미터의 기계적 정확도를 생성할 수 있습니다. 이 수준의 정확도는 현재 사용 가능한 3D 프린터로는 불가능합니다.
속도
CNC 밀링 프로세스는 설계 사양을 충족하기 위해 재료 블록을 가공하는 것으로 시작됩니다. 이 프로세스는 속도가 중요한 요소가 될 때마다 속도와 정확성을 교환할 수 있는 프로세스입니다. 이를 통해 작업자는 생산 시간을 더 잘 제어할 수 있습니다. 금속 적층 제조를 사용하는 것은 빼기 공정보다 시간이 더 오래 걸립니다.
기존의 3D 프린팅 공정은 원하는 제품을 점진적으로 얻기 위해 천천히 층을 생성하는 과정을 포함합니다. 3D 프린터 자체가 프로세스 속도를 결정합니다. 경우에 따라 제조업체는 속도가 중요한 요소가 될 때 더 빠른 프린터를 사용합니다. 그렇더라도 3D 프린터는 CNC 기계와 보조를 맞추기 어려울 것입니다.
사용 가능한 3D 프린터가 여러 개 있어 CNC 밀링기와 비교하기가 어렵습니다. 또한, 3D 프린팅 출력물은 후가공 공정이 필요하므로 부품 제작 시간이 늘어납니다. 일반적으로 CNC 가공은 3D 프린팅보다 속도면에서 이점을 제공합니다.
비용
3D 프린팅과 CNC 밀링 비용을 비교하는 것은 일반적으로 일반적입니다. 단위의 정의는 일반적으로 재료, 고객 및 작업에 따라 다릅니다. 가격 고려 사항은 CNC 라우터를 사용할지 3D 프린터를 사용할지 결정할 때 주요 요소 중 하나입니다.
CNC 기계를 사용하여 부품을 생성할 때 소량은 일반적으로 더 높은 단가와 관련이 있습니다. 그러나 대량 배치는 종종 더 경제적이므로 CNC는 대량 생산에 이상적입니다. 여기서 제품의 단가는 출력의 정밀도와 복잡성에 따라 증가할 수 있습니다. 더 높은 비용은 더 큰 도구 경로가 필요하고 작업 완료에 필요한 시간 때문일 수 있습니다.
반면 금속 3D 프린팅은 모든 출력 단위의 비용이 동일합니다. 출력 단위의 가격은 배치 크기에 관계없이 일정하게 유지됩니다. 소량 생산에서 모든 단위에 대해 동일한 비용을 갖는 것은 이점을 나타냅니다. 그러나 대량 생산의 경우 단위당 균일 비용이 문제가 될 수 있습니다.
생산 규모
3D 프린터는 적층 및 적층 공정을 사용하므로 대량 생산에는 적합하지 않습니다. 현재의 3D 기술은 작은 맞춤형 부품 생산에서 중간 크기의 물체까지 확장할 수 있습니다.
반면에 CNC 라우터는 더 작은 출력과 더 큰 출력 생성 사이에서 확장할 수 있습니다. 생성되는 부품의 규모는 종종 기계의 기능에 따라 다릅니다. 많은 경우 규모는 생산과 관련된 원자재에 따라 달라집니다.
3D 프린터는 더 큰 제품을 만들기 위해 진화하는 것처럼 보이지만 현재 CNC 기계와 같은 대규모 생산 능력이 없습니다. 또한 3D 프린팅에 소요되는 시간은 기술의 실현 가능성과 확장성을 제한합니다. 그러나 유연성으로 인해 다른 작업 간에 빠르게 전환할 수 있습니다.
CNC 가공을 보완하는 3D 프린팅
금속 3D 프린팅을 사용하는 회사는 부품당 비용을 절감하여 적층 제조 부품을 대량 생산으로 전환하는 비전을 가지고 있습니다. 이것은 이 방법을 고급 생산 부품 산업의 방향으로 옮길 것입니다.
새로운 기술은 이 방향으로 꾸준히 움직이고 있습니다. 금속 적층 제조는 이제 프로토타이핑과 전체 라인 생산 사이에 상당한 공간을 차지합니다. 또한 3D 프린팅이 복잡한 기하학적 구조를 만드는 경우도 있습니다. 따라서 이러한 경우에 더 빠르고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
이러한 금속 적층 기술의 유망한 특성에도 불구하고 CNC 가공을 완전히 대체하지는 못할 것입니다. 적어도 조만간 그렇게 하지 않을 것입니다. 오히려 3D 프린팅은 광범위한 금속 제조 공정 내에서 상당한 틈새 시장으로 남을 것입니다. 동시에 CNC 밀링은 광범위한 응용 분야에서도 그 자리를 유지할 것입니다. 이것은 매우 엄격한 공차가 필요한 부품에 특히 해당됩니다.
또한 3D 프린팅된 부품은 일반적으로 후반 작업 마무리를 거쳐야 합니다. 여기에는 종종 청소, 세척, 광택 및 기타 여러 작업이 포함됩니다. 반면에 적은 양의 CNC 가공만으로도 엄격한 공차를 위해 거의 그물 모양의 부품을 얻을 수 있습니다. 따라서 금속 첨가제 부품과 CNC 밀링 부품은 수년간 계속 공존할 것입니다. 이러한 기술은 4.0 산업의 여러 제조업체에서 서로를 보완할 것입니다.
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