3D-Druck und CNC-Fräsen - Freunde oder Feinde?


Disposition


Die Situation in der Branche ist so, dass CNC- und 3D-Druck heute in vielen Branchen die einflussreichsten Technologien sind. Konkurrieren oder ergänzen sie sich? Es gibt unterschiedliche Meinungen, wir werden das Thema genauer betrachten.

Um es zu vereinfachen, kann man sagen, dass CNC 3D-Druck ist, im Gegenteil: Beim 3D-Druck werden Objekte durch schichtweises Auftragen von CNC erstellt. Dabei wird Material aus dem Werkstück ausgewählt, auch in Schichten. Es ist wie der Unterschied zwischen dem Formen einer Skulptur und dem Schnitzen aus Marmor.

Offensichtlich werden einige Details durch einen dieser Prozesse besser reproduziert. Es gibt jedoch viele Fälle, in denen sie gut zusammenarbeiten, beispielsweise wenn die Bearbeitung von 3D-gedruckten Objekten auf CNC-Maschinen durchgeführt wird, um kleine Teile zu schleifen, feiner zu dimensionieren oder zu schneiden.

Unterschiedliche Stärken


Ist es sinnvoll, diese Prozesse separat zu verwenden? Wofür ist jeder von ihnen gut? Wenn Sie jemals 3D-Druck verwendet haben, wissen Sie, dass es besonders gut ist, Designs mit einer sehr komplexen internen Struktur zu erstellen.

Ausgehend von einer leeren Plattform und Schicht für Schicht können Sie eine Struktur beliebiger Komplexität innerhalb des Teils erstellen, die nur durch die technischen Fähigkeiten des Druckers begrenzt ist.

Ein anschauliches Beispiel sind die Schaufeln von Industriegasturbinen und Turbostrahltriebwerken, die bisher ausschließlich durch Gießen mit einem hohen Anteil an Ausschuss hergestellt wurden, was den ohnehin schon recht erheblichen Selbstkostenpreis weiter erhöhte. Ein solcher Produktionsansatz wurde durch ihre Struktur bestimmt - interne Kühlkanäle sind bei diesen Produkten obligatorisch, die sonst nicht hätten geschaffen werden können.


Es war eine äußerst komplexe mehrstufige Technologie, und die Heiratsausbeute während einer solchen Produktion erreichte 90%. Es gibt einen interessanten Artikel, in dem Sie mehr über diesen Prozess erfahren können.


Natürlich konnte dies nicht ewig so weitergehen, additive Technologien kamen in diesen Bereich. Zum Beispiel: Die Ingenieure von Siemens haben ein technologisches Verfahren entwickelt, bei dem der Verbrauch wertvoller Rohstoffe erheblich reduziert und die Qualität der erhaltenen Produkte gleichermaßen erheblich gesteigert wird. Die Entwicklungszeit für neue Turbinen - von der Idee bis zur fertigen Probe - hat sich von 2 Jahren auf 2 Monate verkürzt.

Mit hitzebeständigem Nickellegierungspulver und selektiver Lasersintertechnologie erstellt und testet Siemens Power bereits funktionierende Prototypen neuer Strahltriebwerke - wirtschaftlicher, kostengünstiger und zuverlässiger als die vorherigen.


Dies ist nicht das einzige, aber ein sehr charakteristisches Beispiel dafür, dass die CNC grundsätzlich nicht verfügbar ist und mit Hilfe moderner 3D-Druckmittel bereits normal erreicht wird.



Darüber hinaus ist der Volumendruck ein flexibler Prozess, mit dem Sie schnell zwischen verschiedenen Projekten wechseln können. Die Kosten für eine Produktionseinheit sind unabhängig von der produzierten Menge immer gleich. Somit ist der 3D-Druck ideal für die Herstellung personalisierter und einzigartiger Objekte. Es ist nicht verwunderlich, dass es immer beliebter wird und in vielen hochspezialisierten medizinischen und zahnmedizinischen Bereichen eingesetzt wird, in denen es wichtig ist, die Produkte genau auf die Bedürfnisse jedes einzelnen Patienten abzustimmen.

Aber nicht nur einzigartige Produkte - der 3D-Druck ist in der Lage, mit dem richtigen Ansatz ganz normale Dinge mit vollständig seriellen Volumina zu erstellen. Ein solches Beispiel: Das amerikanische Unternehmen Local Motors bereitet die Serienproduktion des Elektroautos Strati vor, dessen Kohlefaserkörper in 3D gedruckt werden.


Sie werden im dritten Quartal dieses Jahres zum Verkauf angeboten.



Und Voodoo Manufacturing hat bereits ganze kleine 3D-Roboterfabriken organisiert, in denen maßgeschneiderte Chargen von bis zu 10.000 3D-Druckprodukten hergestellt werden.



Sie können eine ganze Reihe von Abzügen aus der Ferne bestellen, ohne von Ihrem Stuhl aufstehen zu müssen.

Der 3D-Druck hat auch Nachteile - Industrieanlagen, die große Teile mit Metall bedrucken können, sind immer noch recht teuer.

Die Größe der Produkte ist immer noch begrenzt - die meisten, sogar industrielle 3D-Drucker, drucken jetzt Teile, die die Größe einer Waschmaschine nicht überschreiten.

Der Volumendruck bei der Entwicklung von Produkten zeigt sich jedoch sehr gut, sodass Prototypen und Muster für die Vorproduktion so schnell und genau wie möglich erstellt werden können. Und in der Wirtschaft ist der 3D-Druck nicht wettbewerbsfähig - die Menge an Abfallmaterial geht gegen Null, keine Chips.

Bei der Herstellung großer Chargen liegt das CNC-Fräsen nach wie vor im Vordergrund. Mit dieser Technologie können aus verschiedenen Materialien schnell und vor allem mit bekannter bewährter Technologie erhebliche Mengen an Präzisionsqualitätsprodukten hergestellt werden, was sehr wichtig ist, wenn der Kunde ein großer Bürokrat ist Ein Unternehmen, das sich langsam mit Innovationen befasst - dies beschleunigt die Interaktion in Fragen aller Art der Koordination. Komponenten von gewerblichen und industriellen Geräten werden genau nach dieser Technologie hergestellt, insbesondere bei Produkten aus Materialien hoher Dichte - wie z. B. Metallen.

CNC kann auch zur Herstellung kleiner Produktchargen verwendet werden, aber die Kosten sind in solchen Fällen in der Regel recht hoch.

Vereinigung


Die Wahl zwischen 3D-Druck und CNC-Bearbeitung wird daher häufig von der Komplexität des Produktionszyklus und der Massenproduktion bestimmt. Wenn diese Faktoren jedoch keine widersprüchlichen kritischen Anforderungen mit sich bringen, können diese Technologien mit großer Wirkung kombiniert werden.

Je heller und effizienter diese Vereinigung wird, wenn sie im Konzept einer einzelnen Maschine implementiert wird. Ein gutes Beispiel für eine solche Vorrichtung ist die DMG MORI LASERTEC 65 3D.



Die Maschine ist insofern interessant, als sie sowohl hochpräzises Fünfachsenfräsen, Drucken mit Metall unter Verwendung von Laserspritzen als auch automatisches Umschalten zwischen diesen Modi innerhalb desselben Programms, d. H. - bei der Bearbeitung des gleichen Teils.


Dieser Ansatz bietet eine bisher unerreichte Kombination aus Genauigkeit, Geschwindigkeit und Funktionalität.

Es besteht dringender Bedarf an weiterer Forschung und Entwicklung dieses Ansatzes. Die Hersteller müssen den wachsenden Bedürfnissen der Kunden gerecht werden und werden immer skurriler und vielfältiger. Daher muss die Technologie so entwickelt werden, dass die Produktion nicht hinter der Nachfrage zurückbleibt.

Zusammenfassung


Eine schnellere und effizientere Produktion von Waren und Dienstleistungen, die durch die Fusion von 3D-Drucktechnologie und CNC-Verarbeitung ermöglicht wird, bietet die höchstmögliche Wirtschaftlichkeit.

Insbesondere sind diese Technologien zusammen in der Lage, die komplexen Designherausforderungen zu lösen, denen sich die heutigen Hersteller gegenübersehen, wie beispielsweise die Vereinfachung von Designs und die Herstellung von Produkten mit immer komplexeren Geometrien.

Hier kann der 3D-Druck in Kombination mit der CNC-Bearbeitung mehr erreichen als die meisten anderen Prozesse. Die Variabilität der Verwendung des 3D-Drucks wird aufgrund der Genauigkeit der CNC-Bearbeitung erhöht, wodurch die Möglichkeit besteht, immer komplexere Objekte herzustellen.

Da die CNC eine genaue Endbearbeitung von Teilen nach dem 3D-Druck ermöglicht, ist die Anwendung dieser Technologie nicht auf die Freigabe großer Auflagen beschränkt.

Der Trick besteht darin, den einzigartigen Wert jeder Technologie zu verstehen und sie auf rentabelste Weise im Entwicklungs- und Produktionsprozess anzuwenden. Im Zyklus von Prototyping, Test und Produktion können 3D-Druck und CNC in verschiedenen Phasen eingesetzt werden - irgendwo zusammen, irgendwo getrennt. Wenn Sie mit einem Geschäftspartner zusammenarbeiten, der beide Technologien verwendet, steigern Sie die Effizienz und Effektivität Ihrer Produktionsprozesse und damit der Geschäftsprozesse.

Die CNC ist also überhaupt nicht gegen 3D - je weiter, desto untrennbarer werden sie und arbeiten im Duett.

Zu sehen


Auf unserer Konferenz und Ausstellung Top 3D Expo 2017 - "Neuheiten und Entwicklungstrends des russischen Marktes für 3D-Druck- und 3D-Scantechnologien" können Sie am 14. April in Moskau die Nachrichten über 3D-Technologie und CNC mit eigenen Augen sehen und viel über additive Technologien lernen. die im Zentrum der Hauptstadt in ID Telegraf - Tverskaya 7 stattfinden wird.

Praktizierende Fachleute werden auf der Konferenz sprechen, um relevante Informationen auszutauschen und Fragen der Teilnehmer zu beantworten.

Jeder kann Teilnehmer an der Konferenz werden - Sie müssen nur einen Platz auf der Veranstaltungswebsite reservieren und am 14. April um 15:30 Uhr zum Beginn des Additiven Teils kommen.

Bis drei Uhr nachmittags gibt es einen speziellen Teil über digitale Modellierung und den Einsatz von 3D in der Zahnmedizin. Wenn Sie sich für diesen Bereich interessieren, kommen Sie morgens um 9:30 Uhr.

Source: https://habr.com/ru/post/de402709/


All Articles