3DプリントとCNC機械加工を組み合わせる方法は？
2019-10-19
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3D印刷は、企業のプロトタイピングに対する考え方を変えました。 アディティブマニュファクチャリングの力により、デジタル3Dデザインを物理的なオブジェクトに変換することがこれまでになく簡単になります。 起動コストが低く、学習曲線が短く、結果は一貫していて満足のいくものであることがよくあります。 しかし、すべてが3Dで印刷できるわけではありません。 特定の形状と材料は、次のような他の製造プロセスにさらに適しています。 CNC加工 または射出成形、および多くの商用3Dプリンターは、実際のアプリケーションに必要な公差を備えた部品を製造することができません。 |
3DプリントとCNC機械加工の違いは何ですか？
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性能 |
CNCの機械化 | 3D印刷 |
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材料 |
主に加工された金属で、コルクや広葉樹、熱可塑性プラスチック、アクリル、モデリングフォームやワックスなどの加工にも使用できます。 | 金属、セラミック、ワックス、砂、複合材料 |
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速度 |
数量機械は、3Dプリンターよりも速く材料の再加工部品を取り除くことができます。 ただし、特に複数の処理ステップが必要な場合は、大量のプロセス計画とセットアップが必要になり、部品の再配置が必要になることがよくあります。 | XNUMX回の成形が可能です。つまり、後処理以外の製造段階に依存しません。 バッチ製造（SLSやSLMなど）は多くのプロセスで可能です。 |
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複雑さ |
すべての工具は回転しており、工具角度の半径があるため、精度は工具の形状によって決まります。 ツールの直径よりも小さい薄い壁など、ツールのサイズよりも小さい形状フィーチャを作成できます。 CNC機械加工された表面は3D印刷された表面品質よりも優れています | 小さなフィーチャサイズは、通常、材料供給メカニズムの直径（たとえば、FDM用のノズルまたは材料排出用のノズル）またはマシンのスポット（たとえば、焼結レーザーまたはUV光源）によって制御されます。 FDM印刷層の厚さは100〜200ミクロンで、マテリアルジェットプリンターの解像度は16ミクロンまで低くすることができます。 |
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幾何学的形状 |
CNCマシンはポイントツーポイントに依存しています 機械加工プロセス これにより、マテリアルを削除するためのツールパスが事前に決定されます。 そのため、CNCマシンが到達できる表面は限られており、部品の調整は必要ありません。 非常に大きな部品と非常に小さな部品の加工に使用できます | モデルの吊り下げ面にはサポートを追加する必要があり、印刷のコストと時間が増加します |
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プロセス |
オペレーターまたはエンジニアは、工具の選択、スピンドル速度、近接度、角度、および切断経路を考慮する必要があります。 これらの要因は、コンポーネントの品質と構築時間に大きく影響します。 | モデルがアップロードされ、方向、層の厚さ、サポート位置が選択されると、ほとんどのAMマシンは、手動の介入なしで完全なパーツを印刷できます。 |
一部のプロジェクトでは、その答えは積層造形や従来の処理ではなく、その中間にあります。 これらXNUMXつのプロセスを組み合わせるのはあなたが思っているよりも簡単で、大きな利点があります。
では、3D印刷部品でCNC機械加工を実行する必要があるのはいつですか？
▶ 新しいプロジェクトのために3Dプリント部品をいつ加工する必要があるか?
3DプリントとCNC機械加工は、一般的に正反対のプロセスであると考えられていますが、実際にはそれらを組み合わせて良好な結果を生み出すことができます。 パーツは最初に3D印刷され、次にパーツは特定の領域を縮小または変更するためにCNC機械加工されます。-
1. 緊急の時間：代替案（通常は射出成形など）に時間がかかりすぎる場合、企業は3Dプリント部品のCNC機械加工を検討する必要があります。 3D印刷とCNC機械加工の順次プロセスには複数のステップが含まれますが、組み合わせたアプローチは一般に、金型処理ツールを作成して利用するよりも高速です。
デジタルファイルの変更はインジェクションツールの変更よりも簡単であるため、3D印刷とCNC機械加工の組み合わせにより、製品またはプロトタイプのモバイル調整も可能になります。 -
2. 精度が重要です：3Dプリンターの精度は年々向上していますが、多くの業界では、重要な最終用途のコンポーネントに、現在3Dプリンターでは達成できない公差を持たせる必要があります。
3D印刷とCNC機械加工を組み合わせることにより、低コストや複雑な内部形状など、3D印刷を活用しながら、必要な精度を実現できます。 ハイエンドの3Dプリンターは通常、±0.005インチの公差を達成しますが、CNCマシンはそれらを±0.002に圧縮できます。
▶ 3Dプリント部品を処理する際の考慮事項
3DプリントとCNC機械加工を組み合わせるプロセスには、XNUMXつの実践的な専門知識が必要であり、スムーズな製造を保証するためにいくつかの手順を実行できます。-
1. Note：CNCで3D印刷部品を加工するときに最良の結果を得るには、何をする必要があるかを正確に指定することが重要です。 これには、厳密な許容誤差が必要な領域を指定し、整備士が適切に機能できるようにすることを含める必要があります。 これらの公差が指定されている場合、整備士は、作業を容易にするために3Dプリントパーツの設計調整を提案する場合があります。
- 2. Measure：これらの推奨事項には、余分な材料を使用するための指示が含まれる場合があります。 CNC機械加工は、一部の部品を切り抜くことによって部品の品質を効果的に低下させるため、これらの調整を行うために追加の材料を印刷する必要がある場合があります。 層数が不足していると、機械加工で正しいサイズにならない場合があります。
- ポジショニング：機械加工が必要な3D印刷部品の領域は、ツールがそれらに到達できるように適切に配置する必要があります。
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