3D-Druck vs. CNC-Bearbeitung: Was ist die beste Lösung?

Was sind 3D-Druck und CNC-Bearbeitung?

3D-Druck macht Dinge durch Hinzufügen von Ebenen. Es baut die Objekte Schicht für Schicht auf.

CNC-Bearbeitung macht Dinge durch Schneiden Material weg. Er beginnt mit einem großen Block und schneidet Teile ab.

Wir wollen sehen, was sie ausmacht verschiedene und wann sie zu verwenden sind!

Wie 3D-Druck funktioniert

3D-Druck funktioniert wie Magie! Er baut die Dinge Schicht für Schicht von unten nach oben auf.

Arten des 3D-Drucks:

• FDM - verwendet heiße Plastikschnur
• SLA - nutzt Licht, um Flüssigkeit zu härten
• SLS - verwendet Laser zum Schmelzen von Pulver

Gute Dinge über 3D-Druck:

• Kann machen seltsame Formen die CNC nicht herstellen kann
• Günstige um nur ein paar Dinge herzustellen
• Nicht viel Abfall

Nicht so gute Dinge:

• Teile sind nicht so stark
• Funktioniert nur bei einigen Materialien
• Nicht als glatt als CNC-Teile

Wie CNC-Bearbeitung Werke

Bei der CNC-Bearbeitung werden Teile aus einem großen Materialblock herausgeschnitten. Die Maschine folgt einer Computerprogramm um zu wissen, was zu schneiden ist.

Arten der CNC-Bearbeitung:

• 3-Achsen Schneiden (bewegt sich in 3 Richtungen)
• 5-Achsen Schneiden (bewegt sich in 5 Richtungen)
• Schweizer Zerspanung (für Kleinstteile)

Gute Dinge über CNC-Bearbeitung:

• Macht stark Teile
• Sehr genau (bis zu ±0,025 mm)
• Funktioniert mit vielen Materialien (Metall, Holz, Kunststoff)

Nicht so gute Dinge:

• Abfälle eine Menge Material
• Kosten mehr für kleine Aufträge
• Kann nicht einige komplex Formen

3D-Druck vs. CNC-Bearbeitung: Seite an Seite

Schauen wir uns an, wie sie vergleichen:

Wann wird der 3D-Druck eingesetzt?

Verwenden Sie den 3D-Druck, wenn:

1. Sie brauchen nur eine wenige Teile
2. Sie machen eine Test oder Modell
3. Sie benötigen komplex Formen
4. Sie brauchen es gemacht schnell
5. Sie machen Kunststoff Teile

Reale Beispiele:

• Medizinisch: Individuell angepasste Zahnmodelle
• Flugzeuge: Leichte Teile mit Löchern im Inneren
• Art: Ungewöhnliche Formen, die nicht ausgeschnitten werden können

GE Aviation verwendet 3D-Druck für Kraftstoffteile und stellt sie her 25% Feuerzeug!

Wann zu verwenden CNC-Fräsen

Verwenden Sie die CNC-Bearbeitung, wenn:

1. Sie benötigen Lose von Teilen
2. Sie benötigen stark Teile
3. Sie benötigen genau Größen (±0,025mm)
4. Sie benötigen Metall Teile
5. Sie stellen mehr als 100 Stück desselben Teils her

Reale Beispiele:

• Autos: Starke Motorteile
• Medizinisch: Supergenaue Werkzeuge für die Chirurgie
• Flugzeuge: Teile, die nicht brechen dürfen

Mit CNC gefertigte Halterungen für die Luft- und Raumfahrt sind stärker (900+ MPa) als 3D-gedruckte (600 MPa).

Materialien, die am besten funktionieren

Materialien für den 3D-Druck:

• Kunststoffe: ABS, PLA, PEEK
• Harze: Klar, robust, flexibel
• Einige Metalle: Stahl, Titan (aber nicht so stark)

Materialien für die CNC-Bearbeitung:

• Metalle: Stahl, Aluminium, Titan, Messing
• Kunststoffe: Alle Typen
• Holz: Alle Typen
• Andere: Glas, Keramik, Verbundwerkstoffe

Lustige Tatsache: CNC kann Materialien schneiden, die 5 mal härter als der 3D-Druck verwenden kann!

Kosten: Was Sie wirklich zahlen

3D-Druck-Kosten:

• Maschine: $200-$5.000 für die Basisversion
• Material: $20-$50 pro kg
• Arbeit: Nicht viel benötigt
• Versteckte Kosten: Schleifen, Säubern der Trägerteile (1-3 Arbeitsstunden)

Kosten der CNC-Bearbeitung:

• Maschine: $5,000-$500,000
• Material: Mehr Abfall (bis zu 70%)
• Arbeit: Qualifizierte Arbeitskräfte kosten mehr
• Einrichten: Zeitaufwendige Einrichtung (höhere Kosten)

Für 10 Teile:

• 3D-Druck: $200 insgesamt
• CNC-Bearbeitung: $1,200 insgesamt

Aber bei 500 Teilen wird die CNC viel billiger!

Geschwindigkeit: Wie schnell können Sie Teile besorgen?

3D-Druck-Geschwindigkeit:

• Kleiner Teil: 2-6 Stunden
• Mittlerer Teil: 12-24 Stunden
• Komplexer Teil: 24-48 Stunden

CNC-Bearbeitungsgeschwindigkeit:

• Einfaches Metallteil: 4-8 Stunden
• Komplexer Teil: 1-5 Tage
• Aufbauzeit: 1-4 Stunden

Eine Fallstudie über Autoteile zeigte:

• CNC machte es in 6 Stunden
• 3D-Druck nahm 18 Stunden

Präzision: Wie genau sind die Teile?

3D-Druck Präzision:

• FDM: ±0,5 mm
• SLA: ±0,1 mm
• Schichtlinien in Teilen auftauchen

CNC-Bearbeitung Präzision:

• Standard: ±0,025 mm
• High-End: ±0,01 mm
• Glatt fertigstellen

Hersteller medizinischer Geräte verwenden CNC, weil es sich 40 Mal genauer als der einfache 3D-Druck!

Komplexe Formen: Was kannst du machen?

3D-Druck kann machen:

• Hohle Teile mit Material im Inneren
• Teile, die wie die Natur aussehen (Kurven)
• Teile mit dünnen Wänden

CNC hat Probleme mit:

• Tiefe Löcher
• Innenecken
• Sehr komplexe Formen

Tipp: Wenn es aussieht, als wäre es in der Natur gewachsen, drucken Sie es in 3D. Wenn es wie ein Klotz mit Löchern aussieht, CNC es!

Hybrider Ansatz: Beides nutzen

Kluge Unternehmen nutzen beide Methoden:

1. 3D-Druck zunächst ein Testteil
2. Fertige Teile mit CNC
3. Nutzen Sie den 3D-Druck für komplex Teile
4. Verwenden Sie CNC für stark Teile

Beispiel: Ein Unternehmen stellt Teile für Drohnen her. Sie drucken die Karosserie in 3D (komplex) und bearbeiten die Motorhalterungen CNC (stark).

Branchen, die diese Tools verwenden

Luft- und Raumfahrt:

• 3D-Druck: Luftkanäle, individuelle Halterungen
• CNC: Triebwerksteile, Flügelkomponenten

Medizinisch:

• 3D-Druck: Individuelle Implantate, Modelle
• CNC-Bearbeitung: Chirurgische Instrumente, Implantate

Automobilindustrie:

• 3D-Druck: Prototypen, individuelle Armaturenteile
• CNC: Motorblöcke, Präzisionsteile

Konsumgüter:

• 3D-Druck: Neue Produkttests, Spielzeug
• CNC: Massenteile, Gussformen

Zukünftige Trends

Zukunft des 3D-Drucks:

• Schneller Druckgeschwindigkeiten
• Mehr Metall Optionen
• Mehrfarbig in einem Druck

CNC-Bearbeitung Zukunft:

• Intelligente Maschinen, die Fehler beheben
• Weniger Abfall
• Hybride Maschinen (3D-Druck + CNC)

Wie Sie sich entscheiden, was das Beste für Sie ist

Stellen Sie diese Fragen:

1. Wie viele Welche Teile brauchen Sie?

• Nur ein paar? → 3D-Druck
• Viele? → CNC

1. Welches Material brauchen Sie?

• Plastik? → Beides geht
• Metall? → CNC ist besser

1. Wie komplex ist Ihre Form?

• Sehr komplex? → 3D-Druck
• Einfach? → CNC

1. Wie stark muss das sein?

• Superstark? → CNC
• Nur anzeigen? → 3D-Druck

1. Wie genau muss das sein?

• Sehr genau? → CNC
• Nah genug dran? → 3D-Druck

Leitfaden für schnelle Entscheidungen

Wählen Sie den 3D-Druck, wenn Sie ihn brauchen:

• Nur ein paar Teile
• Komplexe Formen
• Schnelle Prototypen
• Weniger Abfall
• Niedrige Einrichtungskosten

Wählen Sie CNC-Bearbeitung wenn Sie es brauchen:

• Vieles vom Gleichen
• Sehr genaue Größen
• Starke Teile
• Metallteile
• Glatte Oberfläche