การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะจะเข้ามาแทนที่การใช้เครื่องจักร CNC หรือไม่
เผยแพร่แล้ว: 2021-05-20เป็นเวลาหลายปีแล้วที่เครื่องจักรกลซีเอ็นซีเป็นวิธีการผลิตที่มีความแม่นยำ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อย้ายเครื่องมือและเครื่องจักรสำหรับการสร้างชิ้นส่วน อย่างไรก็ตาม มีคู่แข่งรายใหม่อยู่ในภาพ – การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ
ความเฟื่องฟูของอุตสาหกรรม 4.0 ทำให้เห็นนักพัฒนาจำนวนมากขึ้นเปิดประตูสู่การผลิตโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ เทคนิคการเติมแต่งโลหะยังคงเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมการผลิตอย่างต่อเนื่อง การประยุกต์ใช้เทคนิคนี้เป็นจำนวนมากจะอยู่ในระดับแนวหน้าของการผลิต
คำถามทั่วไปในอุตสาหกรรมปัจจุบันเกี่ยวกับการเลือกระหว่างการตัดเฉือน CNC และการพิมพ์ 3 มิติ แม้ว่าการพิมพ์ 3 มิติจะพิสูจน์ได้ว่าเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพ แต่จะแทนที่การตัดเฉือน CNC หรือไม่ เพื่อตอบคำถามนี้ เราต้องพิจารณาปัจจัยบางอย่างที่มีอิทธิพลต่อการตัดสินใจคัดเลือกก่อน
การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับการตัดเฉือน CNC?
บริการกัด CNC เป็นหัวใจสำคัญของการผลิตตั้งแต่มีวิวัฒนาการ ในขณะที่การพิมพ์ 3 มิติอาจดูแปลกใหม่ อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ 3 มิติจะสร้างวัตถุทีละชิ้นทีละชิ้น ซึ่งช่วยให้สร้างชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ประโยชน์สูงสุดประการหนึ่งที่ระบบนี้มีให้เหนือวิธีการแบบเดิมคือความเร็วในการผลิต
นี่ไม่ได้หมายความว่าผู้ผลิตละทิ้งการตัดเฉือน CNC วิธีการผลิตทั้งสองแบบให้ประโยชน์ที่ทำให้แต่ละวิธีมีความเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน นี่คือปัจจัยบางส่วนที่ช่วยเปรียบเทียบกระบวนการเหล่านี้และประสิทธิผล:
ความแม่นยำ
เมื่อคุณเปรียบเทียบคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนกลึง CNC กับงานพิมพ์ 3 มิติ คุณจะสังเกตเห็นความแตกต่างของคุณภาพ ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วย CNC สามารถย้ายจากการผลิตออกสู่ตลาดได้ทันทีที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม งานพิมพ์ 3 มิติมักต้องการขั้นตอนที่แตกต่างกันเพื่อทำงานการผลิตให้เสร็จ สิ่งนี้ทำให้เห็นว่ากระบวนการพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการกัด CNC
เครื่องพิมพ์ 3 มิติไม่มีความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่สำคัญต่อภารกิจ แม้ว่าวิศวกรจะใช้เทคโนโลยี Selective Laser Melting สำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วน 3D ในโลหะ ความแม่นยำก็ไม่สามารถเทียบได้กับเครื่องจักร CNC ตัวอย่างเช่น การกัด CNC 5 แกน สามารถสร้างความแม่นยำทางกลได้ 1 ไมโครเมตรในแต่ละแกน ระดับความแม่นยำนี้ไม่สามารถทำได้กับเครื่องพิมพ์ 3D ที่มีอยู่ในปัจจุบัน
ความเร็ว
กระบวนการกัด CNC เริ่มต้นด้วยการตัดเฉือนบล็อกของวัสดุเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่สามารถแลกเปลี่ยนความแม่นยำกับความเร็วเมื่อใดก็ตามที่ความเร็วกลายเป็นปัจจัยสำคัญ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมเวลาในการผลิตได้ดีขึ้น การใช้การผลิตสารเติมแต่งโลหะใช้เวลานานกว่ากระบวนการหักลบ
กระบวนการพิมพ์ 3D แบบเดิมเกี่ยวข้องกับการสร้างเลเยอร์อย่างช้าๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการอย่างค่อยเป็นค่อยไป เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะกำหนดความเร็วของกระบวนการเอง ในบางกรณี ผู้ผลิตใช้เครื่องพิมพ์ที่เร็วกว่าเมื่อความเร็วกลายเป็นปัจจัยหนึ่ง แม้แต่ในตอนนั้น เครื่องพิมพ์ 3D ก็พบว่ามันยากที่จะก้าวให้ทันกับเครื่อง CNC
มีเครื่องพิมพ์ 3D อยู่หลายเครื่อง ทำให้เปรียบเทียบกับเครื่องกัด CNC ได้ยาก นอกจากนี้ ผลงานพิมพ์ 3 มิติยังต้องการกระบวนการหลังการผลิต ซึ่งเพิ่มเวลาในการผลิตส่วนประกอบ โดยทั่วไป การตัดเฉือน CNC จะมีประโยชน์ในด้านความเร็วมากกว่าการพิมพ์ 3 มิติ
ค่าใช้จ่าย
การเปรียบเทียบระหว่างต้นทุนสำหรับการพิมพ์ 3 มิติและการกัด CNC มักมาในแง่ทั่วไป คำจำกัดความของหน่วยมักจะแตกต่างกันไปตามวัสดุ ลูกค้า และงาน การพิจารณาราคาเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในขณะตัดสินใจระหว่างการใช้เราเตอร์ CNC หรือเครื่องพิมพ์ 3D
เมื่อพูดถึงการใช้เครื่องจักร CNC เพื่อสร้างชิ้นส่วน ปริมาณเล็กน้อยมักจะเกี่ยวข้องกับต้นทุนต่อหน่วยที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม การผลิตจำนวนมากมักจะประหยัดกว่า ทำให้ CNC เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ต้นทุนต่อหน่วยสำหรับผลิตภัณฑ์ที่นี่สามารถเพิ่มขึ้นได้ตามความแม่นยำและความซับซ้อนของผลผลิต ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นอาจเป็นเพราะต้องใช้เส้นทางเครื่องมือที่ใหญ่ขึ้นและระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับการทำงานให้เสร็จ
ในทางกลับกัน การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะมีหน่วยเอาต์พุตทุกหน่วยที่มีต้นทุนเท่ากัน ราคาของหน่วยผลผลิตจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงขนาดของชุดงาน การมีต้นทุนที่เท่ากันสำหรับทุกหน่วยในการผลิตในปริมาณน้อยถือเป็นข้อได้เปรียบ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนต่อหน่วยสม่ำเสมอสำหรับการผลิตในปริมาณมากอาจกลายเป็นปัญหาได้
ขนาดการผลิต
เครื่องพิมพ์ 3 มิติใช้กระบวนการเพิ่มและการแบ่งชั้น ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก เทคโนโลยี 3D ปัจจุบันสามารถปรับขนาดได้เฉพาะจากการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ปรับแต่งเองไปจนถึงวัตถุขนาดกลาง
ในทางกลับกัน เราเตอร์ CNC สามารถปรับขนาดระหว่างการสร้างเอาต์พุตขนาดเล็กและขนาดใหญ่ได้ ขนาดของชิ้นส่วนที่สร้างขึ้นมักจะขึ้นอยู่กับความสามารถของเครื่อง หลายครั้งที่มาตราส่วนยังขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่เกี่ยวข้องในการผลิตด้วย
แม้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะดูมีวิวัฒนาการเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น แต่ขณะนี้เครื่องพิมพ์เหล่านี้ยังไม่มีกำลังการผลิตที่กว้างขวางเช่นเครื่อง CNC นอกจากนี้ เวลาที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติยังจำกัดความเป็นไปได้และความสามารถในการปรับขนาดของเทคโนโลยี อย่างไรก็ตาม ความยืดหยุ่นทำให้สามารถสลับระหว่างงานต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว
การพิมพ์ 3 มิติ ส่วนประกอบเสริมสำหรับเครื่องจักรกลซีเอ็นซี
บริษัทที่ใช้การพิมพ์โลหะ 3D มีวิสัยทัศน์ในการลดต้นทุนต่อชิ้นส่วนเพื่อให้ส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นแบบเพิ่มเนื้อเคลื่อนไปสู่การผลิตในปริมาณมาก ซึ่งจะเป็นการย้ายวิธีนี้ไปในทิศทางของอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นส่วนการผลิตระดับไฮเอนด์
เทคโนโลยีใหม่กำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้อย่างมั่นคง การผลิตสารเติมแต่งโลหะในขณะนี้ใช้พื้นที่ที่ดีระหว่างการสร้างต้นแบบและการผลิตแบบเต็มบรรทัด นอกจากนี้ เราเห็นกรณีที่การพิมพ์ 3 มิติสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ดังนั้นจึงนำเสนอโซลูชั่นที่รวดเร็วและคุ้มค่ากว่าในกรณีดังกล่าว
แม้ว่าเทคโนโลยีสารเติมแต่งโลหะเหล่านี้จะมีแนวโน้มที่ดี แต่ก็ไม่สามารถแทนที่การตัดเฉือน CNC ได้อย่างสมบูรณ์ อย่างน้อยพวกเขาจะไม่ทำอย่างนั้นในเร็ว ๆ นี้ ในทางกลับกัน การพิมพ์ 3 มิติจะยังคงอยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่ภายในกระบวนการผลิตโลหะที่หลากหลาย ในขณะเดียวกัน การกัด CNC จะยังคงไว้ซึ่งการใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมาก
นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติมักจะต้องผ่านขั้นตอนการตกแต่งหลังการผลิต สิ่งเหล่านี้มักรวมถึงการทำความสะอาด การซัก การขัดเงา และอื่นๆ อีกหลายอย่าง ในทางกลับกัน การตัดเฉือน CNC จำนวนเล็กน้อยเท่านั้นที่จะให้ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างใกล้เคียงตาข่ายสำหรับค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด ดังนั้นชิ้นส่วนเสริมโลหะและชิ้นส่วนกัด CNC จะยังคงมีอยู่ต่อไปอีกหลายปี เทคโนโลยีเหล่านี้จะเสริมซึ่งกันและกันสำหรับผู้ผลิตหลายรายในอุตสาหกรรม 4.0
มีความคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่? แจ้งให้เราทราบด้านล่างในความคิดเห็นหรือดำเนินการสนทนาไปที่ Twitter หรือ Facebook ของเรา