更好的設(shè)計自由度和靈活性是減少浪費、提高生產(chǎn)效率和獲得功能增益的驅(qū)動因素。3D印刷的核心優(yōu)勢逐漸為市場所熟知。同時，重復(fù)大規(guī)模生產(chǎn)、表面精加工，特別是與精密公差相關(guān)的需求仍然存在CNC加工的優(yōu)點。但是，如果他們之間沒有競爭呢？不是二選一的關(guān)系嗎？

就這個問題，采訪了金屬3D印刷技術(shù)經(jīng)理Ingo Uckel nn先生，在很多情況下，這兩種制造技術(shù)可以互補(bǔ)，而不是對立。

Q：

A：IngoUckel nn

Q：選用金屬3D打印制造零件的關(guān)鍵不是因為它比其他技術(shù)(包括CNC加工)更有優(yōu)勢嗎？

A：不是這樣，這一直是一種誤解。3D印刷和其他制造技術(shù)或工藝一樣，有其獨特的優(yōu)缺點，需要根據(jù)手頭的任務(wù)進(jìn)行權(quán)衡。它的關(guān)鍵是為制造商提供一種選擇——另一種做事方式。

“關(guān)于CNC在加工過程中，一些關(guān)鍵區(qū)別是金屬3D印刷帶來機(jī)會。例如，采用減料制造工藝，CNC與金屬相比，加工3D印刷會導(dǎo)致更多的原材料浪費。金屬原料更貴，以鈦合金為例，成本效益尤為重要。

“因為CNC加工基本上是使用特殊的切割工具來形成零件，這也意味著對該工具的需求。如果沒有這種特殊的工具，就需要另一個工藝來制造工具，比如創(chuàng)建一個刀槽。這也意味著，即使在五軸加工中，固定部件仍有許多特性無法加工。圓柱形工具很難處理完整的角度。內(nèi)部直角需要通過刀槽實現(xiàn)，否則會出現(xiàn)弧邊。

對于增材工藝，因為3D除支撐外，無需定制工具打印任何部件，因此無弧邊問題。3D打印可以實現(xiàn)更復(fù)雜的幾何形狀，包括內(nèi)置流道，可以幫助減輕部件重量，增加功能。一般來說，軟件設(shè)計可以代替創(chuàng)建物理工具。

Q：但這并不意味著這些優(yōu)勢3D打印總是較好的方案？

A：“是的，CNC加工也有明顯的優(yōu)勢。其中之一是精度更高——每個軸上只有幾微米的誤差，這意味著表面精度非常高，無需額外加工。在公差方面，CNC通常比加工好3D打印，因為它不需要‘熱處理和再加工’過程。另外，CNC加工非常適合重型零件加工。

內(nèi)置流道、復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)、輕量化和組件等。3D在印刷設(shè)計/功能優(yōu)勢下，采用小批量零件生產(chǎn)CNC加工速度更快，成本更低。

問題是，許多制造商認(rèn)為他們必須根據(jù)這些優(yōu)缺點選擇其中一種技術(shù)。事實上，如果他們的優(yōu)勢得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，他們可以結(jié)合起來提供更大的機(jī)會。

Q：你能舉例說明制造商是如何從這些互補(bǔ)優(yōu)勢中受益的嗎？

A：我以前提到過公差。對于許多汽車、航空航天等高精度產(chǎn)品，金屬部件的公差超過了要求3D打印可提供的公差。3D這些應(yīng)用程序需要印刷提供的設(shè)計靈活性(通常用于輕量化/增強(qiáng)人體工程學(xué))。3D在打印件的基礎(chǔ)上使用打印件CNC在某些情況下，公差可以低至兩全其美0.005mm?！?/p>

同樣，考慮到需要精密公差的精細(xì)表面處理，特別是需要與其他部件精確配合的部件，也可以使用3D打印使零件稍大一點，然后使用CNC加工，如5軸銑削，以滿足精度要求。

材料也有優(yōu)勢。3D由于材料的限制，鈦、鋁、鉻鎳鐵合金和不銹鋼在強(qiáng)度、耐腐蝕性和熱性、耐腐蝕性和熱性方面的機(jī)械性能特性。如今，越來越多的合金/超合金可以用于這些材料3D打印，也可用CNC精確加工。產(chǎn)品開發(fā)工程師在使用他們熟悉的材料時有更大的靈活性。

同樣重要的是，使用3DP設(shè)計優(yōu)化可設(shè)計優(yōu)化可以獲得特定的形狀或功能優(yōu)勢3D也可以針對打印文件CNC優(yōu)化加工，幫助制造商以更低的成本實現(xiàn)他們想要的規(guī)格。CNC旋轉(zhuǎn)、重新定位、工藝復(fù)雜性和定制夾具在制造復(fù)雜的金屬部件時很常見，但成本很高?？梢允褂?D打印較小化或完全消除初始結(jié)構(gòu)限制，較終給出簡單而特別關(guān)鍵的后處理工作CNC比如加螺紋。

此外，與定制注塑方案相比，除了設(shè)計/性能優(yōu)勢外，結(jié)合3D打印和CNC金屬點是生產(chǎn)金屬部件通常更快、更具成本效益。結(jié)合數(shù)字制造工藝提供的設(shè)計迭代優(yōu)勢，您可以清楚地知道為什么這種金屬部件的強(qiáng)大組合會引起制造商的興趣。

Q：既然這兩種制造方法都是數(shù)字化的，是否意味著它們可以很容易地設(shè)置為單獨的過程？

A：“是的，實際上這種優(yōu)勢也是我們將CNC加工添加到3D印刷制造的主要原因。

我知道零件較終會被理解CNC加工完成后，就可以了3D通過數(shù)據(jù)設(shè)置，較大限度地利用打印部件的設(shè)計階段CNC要求完美銜接，簡化生產(chǎn)和產(chǎn)品加工。我們?yōu)榭蛻籼峁┮惑w化解決方案3D在特定形狀和功能上打印的復(fù)雜設(shè)計CNC精度優(yōu)勢。這也消除了兩個完全獨立的過程造成的額外交付期和管理延遲：打印和銑削零件的周轉(zhuǎn)時間可以低至12個工作日。

對我們來說，這種結(jié)合是為了更長遠(yuǎn)的發(fā)展3D打印軟件和技術(shù)，促進(jìn)金屬3D打印進(jìn)程來說是一個機(jī)會。現(xiàn)在進(jìn)入這一領(lǐng)域正是時候，我們期待能夠幫助客戶抓住這一機(jī)遇。”

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