3D打印与CNC、注塑和金属粉末打针成型之间的工艺差别

 

宣布日期：[2024/3/6]
 

3D打印最后是作为疾速成型的一种方式而建立的，它也被称为增材建造，此刻已成长成为真实的建造进程。3D打印机使工程师和公司能够或许或许同时出产原型产物和终究用处产物，与传统的建造工艺比拟，它具有较着的上风。这些上风包含实现大范围定制、增添设想自在度、许可削减拆卸，并且能够或许作为一个经济高效的小批量出产进程。

CNC机加工和3D打印的对照

资料上的差别

3D打印的资料首要有液态树脂（SLA）、尼龙粉末（SLS）、金属粉末(SLM)、线材（FDM）等。液态树脂、尼龙粉末和金属粉末占有了财产3D打印的绝大局部市场。

而CNC机加工用的资料全数都是一块一块的板材，经由进程丈量出零部件的长宽高+耗费，再去切割对应巨细的板材用于加工。CNC机加工资料挑选比3D打印多，普通的五金类和塑料类板材都能停止CNC机加工，并且成型部件致密度要比3D打印好。

因成型道理致使的整机差别

3D打印是把模子切割成N个层/N个多点，而后按照挨次一层一层/一点一点聚积起来，就像搭积木一样。是以3D打印能有用地加工出布局庞杂的整机，如镂空整机，而CNC则很难实现镂空零部件的加工。

CNC加工是减材建造，经由进程高速运行的各类刀具，按照编程刀路切割出所需零部件。是以CNC机加工只能加工出有必然弧度的圆角，外直角CNC机加工没题目，但没法间接加工出内直角，要经由进程线切割/电火花等工艺来实现。别的对曲面而言，CNC机加工加工曲面很耗时，并且若是编程和操机徒弟经历不够，很轻易在零部件上留下较着的纹路。对具有内直角或曲面面积比拟多的整机，3D打印则不存在加工坚苦的题目。

有人将3D打印比感化蛋糕粉聚积成一个蛋糕，CNC则是把大蛋糕切成一块块小蛋糕，比喻较为贴切。

操纵软件上的差别

3D打印的切片软件大都操纵简略，在专业指点下一两天时辰就能够够谙练操纵切片软件。切片软件今朝优化得很是简略，支持能够或许主动天生，这也是为甚么3D打印能提高到小我用户。

CNC编程软件则庞杂的多，须要专业人士来操纵，零根本的人普通要学半年摆布的时辰。别的还须要一位CNC操机徒弟去操纵CNC机械。比拟常常利用的有UG、MASTERCAM、CIMATRON，另有国产的精雕。这些软件的进修均有必然难度。

一个零部件能有良多种CNC加工计划，编程很是庞杂。而3D打印则只会由于摆放地位对加工时辰耗材有一小局部的影响，绝对来讲较为简略。

前期处置上的差别

3D打印的零部件后处置挑选未几，普通都是打磨、喷砂、去毛刺、染色等等。而CNC机加工的零部件后处置挑选八门五花，除打磨、喷油、去毛刺，另有电镀、丝印、移印、金属氧化、镭雕、喷砂等等。

CNC机加工和3D打印各有各的优错误谬误。挑选合适的加工工艺更加首要。

3D打印手艺与注塑成型手艺的区分

塑料注塑成型是指在必然温度下，经由进程螺杆搅拌完整熔融的塑料资料，用高压射入模腔，经冷却固化后，获得成型品的方式。该工艺始于20世纪20年月，已有近百年的成长汗青，是今朝利用很是普遍、很是成熟的财产建造手艺。

在塑料建造财产中，3D打印与注塑成型常常被拿来PK，对3D打印是注塑成型的闭幕者的谈吐也屈指可数。对建造商来讲，二者的合作力事实谁高谁低也是他们*关怀的话题之一。那末，3D打印手艺与注塑成型又有甚么区分呢？

出产情势

注塑成型工艺只要有注塑模具，就能够够够低本钱、大范围地出产规范化产物，是以，对传统多量量、大范围建造来讲，今朝注塑成型依然是*佳挑选。

而3D打印机不须要传统的刀具、夹具、机床或任何模具，就能够够间接把计较机的任何外形主动、疾速、间接和比拟*地将计较机中的三维设想转化为什物模子，得益于3D打印机大异于传统注塑成型工艺的特征，越是庞杂非实心的物体，加工速率越快，越节流原资料本钱，是以比拟长于特征化、多样化产物的建造。

建造本钱

由于注塑成型的原资料的普遍易得，其大范围、疾速停止规范化出产的特征，也有利于下降单个产物本钱，是以，从建造本钱而言，注塑成型的本钱远低于3D打印手艺。

不过，对财产建造来讲，3D打印真正节俭本钱的关键在于点窜原型关键，点窜原型只须要点窜CAD模子，不会发生任何建造本钱。

而在注塑成型中，若是原型是钢材模具，点窜本钱会绝对较低，但若是利用的是铝合金制模东西，本钱就要超出跨越良多。这也是今朝良多处置模具设想的企业或小我，会挑选3D打印机停止模具设想打印的缘由。

利用范畴

今朝，注塑成型工艺能够或许或许实现批量建造外形分歧的物品，是以很是合适多量量的规范化产物建造。

3D打印只要经由进程节制终端输出三维图象，就能够够将原资料打印成什物模子，乃至间接建造整机或模具，从而有用地延长了产物研发周期。今朝，3D打印已普遍在创客、修建设想、模具模子设想等范畴获得成熟利用。

粘结剂放射金属3D打印与打针成型的对照

金属打针成型(MIM)是一种用于金属整机多量量出产的壮大建造工艺。但粘结剂放射金属3D打印以其怪异的上风供给了一种惹人注视的替换计划。

粘结剂放射金属3D打印接纳阵列式喷头，把CAD模子切片获得一系列二维数据。按照切片获得的二维图形，在金属粉末床中挑选性的放射粘结剂来固化成型，层层叠加建造实现全部初坯整机。而后将初坯整机经由进程预烧结获得必然强度后，停止清粉。*后经由进程低温烧结将粘结剂去除并实现粉末颗粒之间的熔合，从而获得高致密度和高强度的整机。两种手艺之间既有不异的地方，也有差别的地方。

粘结剂放射金属3D打印与打针成型的异同点

起首3D打印的设想束缚少，逐层建造整机的特色使该手艺具有更好的设想自在度，准绳下去能够或许实现各类庞杂外形整机的打印。这也象征着能够或许将几个整机整合——几个毗连件能够或许被一个整机代替，但实现的功效一样——从而削减整机数目并延长拆卸时辰。而MIM的设想须要斟酌整机脱模，以是限定了一些外形，没法像3D打印一样建造庞杂布局整机。不过，粘结剂放射金属3D打印前期烧结工艺由于重力和磨擦和缩短的影响，不长于加工无支持布局的大面积薄壁件，也不长于建造细枝树状整机等。

其次成型工艺不一样，粘结剂放射金属3D打印接纳阵列喷头挑选性的放射粘结剂固化而成，而MIM则接纳模具打针成型。可是二者的后处置工艺是不异的，均须要低温烧结。烧结后，3D打印的整机致密度能够或许到达98%以上，与MIM工艺附近。可是由于MIM须要特地的脱脂进程，决议了不能够做很丰富的整机。

第三，粘结剂放射金属3D打印的建造步骤比MIM少。MIM须要开模，而粘结剂放射金属3D打印能够或许间接打印整机。由于对小批量的加工速率较着优于MIM工艺。并且，MIM的模具一旦加工实现，就不轻易调剂。以是在不增添用度的环境下，金属3D打印能够或许停止屡次迭代。

若安在粘结剂放射金属3D打印与MIM之间挑选?

大大都环境下，若何弃取，首要在于产量。对原型建造和小批量出产，比方几万件，挑选前者是不错的挑选。可是MIM在多量量出产时更具本钱效益，比方几十万件以下能够或许挑选MIM工艺。

除产量是决议性身分以外，另有其余的缘由。

由于脱脂的限定，MIM不能做太大和丰富的整机。普通MIM整机的品质在500g以下范围，以是对大尺寸整机，偏向于挑选3D打印工艺。

别的，庞杂的设想也偏向于挑选3D打印，由于MIM整机的多少外形遭到脱模的限定。

两种工艺在外表品质方面也存在差别。MIM的外表光亮度略高，粗拙度约为1~2μm，粘结剂放射金属3D打印整机的外表粗拙度在3μ以上。对具有较高拆卸精度请求的，加工前期工艺须要接纳CNC，既能够或许挑选打针成型也能够或许挑选3D打印。

论断

不管对3D打印的哪一种工艺情势，均是对传统建造工艺的无益补充。对一些小批量、较庞杂的产物，开模或其余传统工艺的本钱比拟高，这时辰候用3D打印能够具有更加较着的价钱上风和建造效力。是以将来，跟着详细行业对3D打印工艺熟悉水平的加深，该手艺将成为该行业链条上的一种挑选。3D打印，仅仅是一种加工工艺罢了。