如今，兩種最有效的技術(shù)用于模具和產(chǎn)品制造， 3D 印刷和數(shù)控加工。但是，它們有什么區(qū)別，哪一個(gè)適合用于您的項(xiàng)目？ 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床？不，雖然兩者都使用數(shù)字設(shè)計(jì)來(lái)構(gòu)造物理工件，但它們的方法卻截然不同。 3D 物體是通過(guò)在材料的薄層中沉積而構(gòu)建的，而三軸 CNC 機(jī)械師則是通過(guò)從材料固體塊中去除材料而構(gòu)建的。
要回答這個(gè)問(wèn)題 3D 無(wú)論是印刷還是數(shù)控加工，了解每種加工方式的優(yōu)缺點(diǎn)都至關(guān)重要。換句話說(shuō)， 3D 印刷是技術(shù)難度高、小批量生產(chǎn)的首選工具，而數(shù)控加工則是大批量、高精度批量生產(chǎn)的首選工具。無(wú)論您的參與程度如何，業(yè)余愛(ài)好者、小設(shè)計(jì)師甚至是工業(yè)設(shè)計(jì)師，最終的選擇都取決于您特定項(xiàng)目的需求。
本文將比較和對(duì)比 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床，以便展示兩者的方法、材料、成本和應(yīng)用。通過(guò)比較它們的特點(diǎn)，我們將幫助您決定哪種技術(shù)最適合您的需求——無(wú)論是用于小批量定制部件、大規(guī)模生產(chǎn)還是復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
什么是 3D 打印機(jī)到底是什么？
A 3D 打印機(jī)是一種通過(guò)逐層構(gòu)建來(lái)制造物體的機(jī)器。它遵循數(shù)字設(shè)計(jì)文件，該文件就像打印機(jī)的藍(lán)圖一樣。它使用塑料、樹(shù)脂和金屬等材料來(lái)構(gòu)成所需的形狀，這些材料通常會(huì)在過(guò)程中熔化、固化或熔合。
這種技術(shù)被稱為增材制造，即傳統(tǒng)技術(shù)通過(guò)切割或劈開(kāi)材料將其變成形狀。它不會(huì)帶走材料，而是 3D 印刷只添加需要的部分。這使得流程高效，并大大減少了浪費(fèi)。
3D 打印還應(yīng)用于醫(yī)療保健、汽車甚至建筑。它們有助于創(chuàng)建原型、定制工具和獨(dú)特設(shè)計(jì)。如今， 3D 印刷技術(shù)在小型企業(yè)和業(yè)余愛(ài)好者中非常受歡迎。它們可以高效、精確地將數(shù)字概念帶入現(xiàn)實(shí)世界。
是 3D 打印機(jī)是數(shù)控機(jī)床嗎？了解連接
在現(xiàn)代制造業(yè)中，“3D 打印機(jī)”和“數(shù)控機(jī)床”的問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)，引發(fā)人們對(duì)它們之間關(guān)系的好奇。雖然兩者都是借助數(shù)字藍(lán)圖塑造材料的工具，但方式卻很少有共同之處。雖然 3D 打印機(jī)每次生產(chǎn)一層材料（增材制造），數(shù)控機(jī)床也可以制造 3D 減材制造通過(guò)去除固體材料來(lái)實(shí)現(xiàn)最終形狀。即便如此，兩者在精度、數(shù)字輸入和對(duì)行業(yè)的革命性影響方面仍存在一些相似之處。為了更好地了解兩者如何融入其中，您必須首先認(rèn)識(shí)到它們有哪些共同點(diǎn)以及有哪些差異因素。
之間的相似之處 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床
3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床總體上為現(xiàn)代制造業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命，帶來(lái)了精度和速度。盡管它們各不相同，但它們有一些共同的核心原則，使它們成為所有行業(yè)中最有價(jià)值的工具之一。認(rèn)識(shí)到這些相似之處可以強(qiáng)調(diào)它們的綜合影響，從而指導(dǎo)您為用例選擇正確的工具。
計(jì)算機(jī)控制操作
以上皆是 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 文件來(lái)指導(dǎo)其操作。機(jī)器執(zhí)行軟件提供的精確指令，確保最終輸出的準(zhǔn)確性。這種共享的數(shù)字基礎(chǔ)簡(jiǎn)化了復(fù)雜的設(shè)計(jì)并減少了人為錯(cuò)誤。
制造精度
這兩種工具都專為生產(chǎn)精細(xì)細(xì)節(jié)和高精度組件而設(shè)計(jì)。對(duì)于汽車、醫(yī)療保健和航空航天行業(yè)來(lái)說(shuō)，它們是必不可少的，在復(fù)制精細(xì)細(xì)節(jié)時(shí)，它們對(duì)于原型和成品都非常有用。
適用于多種應(yīng)用
3D 打印機(jī)、數(shù)控機(jī)床是每個(gè)行業(yè)和材料都需要的。從機(jī)械角度來(lái)看，無(wú)論是金屬還是塑料（復(fù)合材料），它們都適用于多種基材，因此它們是您進(jìn)行原型設(shè)計(jì)和 CAD 零件以及批量生產(chǎn)的首選。
自動(dòng)化和效率
自動(dòng)化對(duì)這兩種技術(shù)都很重要。一旦設(shè)置好，它們幾乎可以自動(dòng)運(yùn)行，成本僅為人工成本的一小部分，并且結(jié)果可預(yù)測(cè)。由于這些技術(shù)的自動(dòng)化過(guò)程，它們也非常適合大規(guī)模的機(jī)器密集型任務(wù) 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床。
與現(xiàn)代工具集成
這兩種技術(shù)都可以與先進(jìn)的制造工具無(wú)縫集成。例如，混合機(jī)器結(jié)合了 3D 打印和 CNC 功能，充分利用兩全其美的優(yōu)勢(shì)來(lái)完成復(fù)雜的項(xiàng)目。
之間的差異 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床
雖然兩者對(duì)于制造業(yè)都至關(guān)重要，但 3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床的使用情況以及它們產(chǎn)生的結(jié)果差異都很大。了解這些差異對(duì)于根據(jù)項(xiàng)目需求和目標(biāo)選擇工具至關(guān)重要。
制造工藝
主要的區(qū)別在于它們的工作方式， 3D 打印機(jī)使用增材制造技術(shù)逐層構(gòu)建物體。數(shù)控機(jī)床則完全不同；它們使用減材制造技術(shù)從實(shí)心材料塊中雕刻出任何你想要的東西。
材料效率
3D 打印可最大限度地減少浪費(fèi)，因?yàn)樗皇褂弥圃煳矬w所需的材料。相反，數(shù)控加工通常會(huì)產(chǎn)生廢料，尤其是在處理大塊材料時(shí)。雖然廢料可回收利用，但會(huì)增加整體材料使用量。
材料相容性
通過(guò)切割和雕刻，數(shù)控機(jī)床可以加工更廣泛的材料（金屬、木材甚至玻璃）。正常 3D 打印機(jī)僅限于特定的塑料、樹(shù)脂+金屬，只能通過(guò)添加的方式升級(jí)。
速度和可擴(kuò)展性
數(shù)控機(jī)床的大規(guī)模生產(chǎn)速度更快，能夠高效地制造多個(gè)相同的零件。 3D 打印機(jī)在定制或小批量生產(chǎn)方面表現(xiàn)出色，但由于其逐層處理的方式，在大批量生產(chǎn)時(shí)速度可能會(huì)較慢。
形狀的復(fù)雜性
3D 打印機(jī)無(wú)需額外努力即可制作出高度復(fù)雜的幾何形狀，包括空心結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的內(nèi)部細(xì)節(jié)。數(shù)控機(jī)床雖然精確，但可能難以處理此類設(shè)計(jì)，而且通常需要專門的工具來(lái)處理復(fù)雜的形狀。
3D 打印機(jī)和數(shù)控機(jī)床對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)至關(guān)重要，它們各自發(fā)揮著獨(dú)特的作用。了解兩者的特點(diǎn)和差異可讓企業(yè)掌握適合自己的工具，并利用其獨(dú)特的創(chuàng)新和生產(chǎn)力能力。
3D 印刷與 CNC 成本：機(jī)器和設(shè)置
機(jī)器和設(shè)置的初始成本和持續(xù)成本在評(píng)估中起著關(guān)鍵作用 3D 打印與數(shù)控加工。作為業(yè)余愛(ài)好者或工業(yè)用戶，每個(gè)人都需要不同的投資水平，這些需求在他們的選擇上有很大差異。為了吸引一個(gè)人來(lái)這個(gè)國(guó)家 3D 打印或 CNC 制造，通常，機(jī)械和設(shè)置成本在決策中占很大比重。
機(jī)器和設(shè)置的成本可能會(huì)改變買家想要做的事情 3D 打印和數(shù)控加工。它們的用途不同，但了解其結(jié)構(gòu)成本有助于做出正確的決定。以下是兩種成本的比較：
| 方面 | 3D 印刷成本 | 數(shù)控加工成本 |
|---|---|---|
| 初始機(jī)器成本 | 3D 打印機(jī)通常價(jià)格適中，適合初學(xué)者，臺(tái)式打印機(jī)起價(jià)為幾百美元。高端工業(yè)打印機(jī)的價(jià)格可能在 10,000 美元到 100,000 美元之間，具體取決于尺寸和材料兼容性。 | 數(shù)控機(jī)床的起步價(jià)通常較高，入門級(jí)機(jī)床起步價(jià)約為 5,000 美元。具有高級(jí)功能的工業(yè)機(jī)型起步價(jià)可能超過(guò) 100,000 美元。 |
| 材料成本 | 細(xì)絲、樹(shù)脂或粉末 3D 印刷成本相對(duì)較低，但取決于材料的類型。成本從每公斤 20 美元到 200 美元不等。 | CNC 材料成本因材料類型不同而有很大差異，金屬材料尤其昂貴。產(chǎn)生的廢料也會(huì)增加材料成本。 |
| 安裝與安裝 | 只需進(jìn)行最少的設(shè)置即可 3D 打印機(jī)；大多數(shù)是即插即用的，需要基本校準(zhǔn)。軟件成本通常包含在內(nèi)或相對(duì)較低。 | 數(shù)控機(jī)床通常需要更復(fù)雜的安裝，包括校準(zhǔn)、工具和操作員培訓(xùn)。安裝成本可能會(huì)使總投資增加數(shù)千美元。 |
| 營(yíng)運(yùn)成本 | 較低的能耗和最低的維護(hù)要求使運(yùn)行成本保持在較低水平 3D 打印機(jī)。 | 數(shù)控機(jī)床消耗更多能源并且需要定期維護(hù)，隨著時(shí)間的推移會(huì)增加運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。 |
而 3D 對(duì)于小規(guī)模或定制工作來(lái)說(shuō)，打印的進(jìn)入門檻較低，成本效益高，而數(shù)控加工雖然前期成本較高，但在處理重型工業(yè)項(xiàng)目和大規(guī)模生產(chǎn)方面表現(xiàn)出色。
選擇之間 3D 印刷和數(shù)控加工：哪種更適合您的需求？
在選擇 3D 打印和數(shù)控加工，牢記您的個(gè)人規(guī)格、項(xiàng)目要求樣式和長(zhǎng)期目標(biāo)非常重要。每種技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)，最佳選擇取決于材料、復(fù)雜性、速度和成本等多種因素。讓我們?yōu)槟纸馑鼈儯詭椭x擇哪種技術(shù)更適合您的項(xiàng)目！
考慮你需要使用的材料
數(shù)控加工包括更多不同的材料，如金屬、木材、塑料和復(fù)合材料，因此最適合用于航空航天或汽車等行業(yè)的堅(jiān)固耐用的部件應(yīng)用。通常，塑料、樹(shù)脂或特殊金屬受到限制， 3D 打印。如果您的應(yīng)用需要超越常規(guī)、困難材料的綜合能力，那么數(shù)控加工是最佳選擇。
設(shè)計(jì)的復(fù)雜性
如果預(yù)期項(xiàng)目需要高度復(fù)雜的形狀，建議你選擇 3D 打印。該技術(shù)有生產(chǎn)具有內(nèi)部腔體、獨(dú)特幾何形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物體的記錄，無(wú)需額外的工具。在數(shù)控加工中，雖然它很精確，但可能需要特殊工具，并且需要多次操作才能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。所以請(qǐng)考慮選擇 3D 打印具有復(fù)雜特征的定制或一次性部件。
生產(chǎn)量和速度
3D 對(duì)于小批量或原型制作而言，打印是最快且最具成本效益的方法。對(duì)于定制部件或原型的短時(shí)間生產(chǎn)，它完全沒(méi)問(wèn)題，因?yàn)檫@些類型的生產(chǎn)不需要昂貴的工具。然而，當(dāng)需要大量生產(chǎn)相同的副本時(shí)，數(shù)控加工在生產(chǎn)方面更為有效，因?yàn)檫@種類型的生產(chǎn)速度快且可重復(fù)性高。
成本考慮因素
數(shù)控加工通常需要較高的初始費(fèi)用，因?yàn)樗枰獙ｉT的設(shè)備、工具和設(shè)置；但是，如果生產(chǎn)大量相同的零件，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它通常會(huì)變得更具成本效益。 3D 由于打印所需的時(shí)間和材料設(shè)置成本較低，因此對(duì)于小批量生產(chǎn)或原型設(shè)計(jì)而言，打印將提供更低成本的選擇。
昂貴的設(shè)備、工具和初始成本設(shè)置通常使數(shù)控加工更受青睞，但在選擇任何一種之前，請(qǐng)考慮其他因素 3D 印刷或數(shù)控加工。當(dāng)您需要材料的多功能性、設(shè)計(jì)運(yùn)行速度和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的成本時(shí)，請(qǐng)考慮 CNC。如果您需要高級(jí)幾何形狀、復(fù)雜形狀、小批量運(yùn)行和易用性，請(qǐng)考慮其他因素，這些因素最能描述使用 CNC 的優(yōu)勢(shì) 3D 打印。
