CNC обработка срещу 3D печат на метал за функционални метални прототипи: къде доказателствата подкрепят всеки маршрут

Защо твърденията за якост не могат да изберат маршрута

Ще срещнете партньорски страници, които сочат в противоположни посоки относно якостта на печатания метал. Една посочва, че 3D печатът е подходящ за сложна геометрия и вътрешни елементи, но може да няма механична якост¹¹.

Друга докладва, че DMLS често се използва за функционални прототипи, когато материалът трябва да е възможно най-близо до производствения, което позволява да се изпитват характеристики като якостта на детайла. И че DMLS прототипите са жизнеспособни заместители на производствени детайли¹⁰.

И двете позиции са документирани и нито една не е подкрепена с число, срещу което да проектирате.

Това е практичният проблем: нито един източник в този набор не дава стойности за UTS, граница на провлачване или умора по сплави за който и да е от маршрутите, и нито един не покрива ориентацията при изграждане, анизотропията или ефектите на HIP и термичната обработка върху свойствата на печатания детайл.

Следователно твърдение за якост от която и да е страна е израз на намерение, а не сравнение. Ако задачата на прототипа ви е да докаже даден случай на натоварване, попитайте доставчика какви доказателства от изпитване може да предостави за конкретната сплав и ориентация при изграждане.

И планирайте физическо изпитване, вместо да разчитате на етикета на процеса.

Толеранс и повърхностна обработка: проверката, която обикновено решава

Толерансът и обработката са областта, в която източниците ви дават нещо за сравнение. CNC обработката се докладва като по-точна и по-гладка след обработка, докато печатаният метал се описва като подобен на отливка и обикновено се нуждае от последваща обработка, за да достигне сравнима гладкост^5101421.

Докладваните ленти стоят на различни места, което е достатъчно, за да насочи прототип, но не и да приемете едно от двете като гарантирана способност.

Кога геометрията надделява над предпочитанието за толеранс

Преди да се спрете на CNC заради точността му, проверете дали режещият инструмент изобщо може да достигне до елементите. Адитивното производство се характеризира с отлична свобода на проектиране, включително вътрешни канали и решетъчни структури, докато субтрактивната обработка е ограничена от достъпа на режещия инструмент⁵⁶.

Детайл с конформни охлаждащи канали или решетъчно ядро може просто да не е обработваем като една част и това ограничение е по-важно от предимството в толеранса. Ако геометрията е достъпна, сравнението на толеранса и обработката от предходната стъпка трябва да ръководи решението.

Ако не е, печатът е маршрутът, който доказателствата подкрепят, и трябва да планирате критичните интерфейси за последваща обработка, за да отговарят все пак на чертежа¹⁰.

Цена при прототипно количество: установена е само посоката

За малки прототипни количества партньорските източници последователно поставят 3D печата под CNC по цена. Адитивното производство се докладва като обикновено по-достъпно от CNC за количества под 10 бройки⁵, а 3D печатът се описва като цяло по-ниска цена във фазата на прототипиране²¹.

Механизмът е разпределението на настройката: разходите за настройка, програмиране и калибриране при CNC се разпределят върху малко детайли при малък обем, така че цената за бройка расте²². Стегнатите толеранси добавят към това, защото изискват по-бавно рязане и допълнителен контрол²².

Това, което източниците не ви дават, е сравнение на общата цена при вашето количество. Няма разбивка по позиции за програмиране, приспособления, машинно време, прах, подпори, HIP или последваща обработка за който и да е от маршрутите, така че не можете да изчислите точка на превключване от тези доказателства.

Поискайте от всеки доставчик оферта по позиции при действителното ви количество и сравнявайте общите суми, а не етикетите на процесите.

Срок на изпълнение до първия функционален детайл

И двата маршрута се докладват като способни да дадат първи детайли в рамките на около дни. 3D печатът може да достави прототипи в рамките на 24 часа⁵ и се описва като най-бързият процес за стартиране, защото не изисква инструменти²⁸.

CNC фрезоването се рекламира с бързина до 1 ден²⁶ и се описва като бързо изпълнение за функционални детайли²⁸. Числото в порядък на дни покрива само основния процес.

Последващата обработка, повърхностната обработка и второстепенните операции като термична обработка и контрол могат значително да увеличат както цената, така и срока на изпълнение, и често се възлагат на подизпълнители, което добавя логистика, манипулация и време за планиране²⁸. Термичната обработка може да изисква и допълнителна механична обработка след това²².

Ако прототипът ви се нуждае от покритие, цикъл на HIP или интерфейс с последваща обработка, поискайте от доставчика срока на изпълнение, включително тези стъпки, а не само времето за изграждане или рязане.

Преди да се ангажирате: проверки на доставчика и материала

Обхватът на материалите и документацията се различават рязко между маршрутите, затова потвърдете следното, преди да пуснете чертежа.

• ✓Потвърдете, че конкретната сплав, която ви е нужна, е налична в избрания маршрут — изборът на материали за DMLS се докладва като много по-малък от този при другите метални процеси.
• ✓Попитайте дали доставчикът може да предостави сертификати за материала и протокол от контрола на първия образец (FAI) за прототипа.
• ✓За печатан детайл потвърдете кои стъпки на последваща обработка (вибрационно завършване, покрития, последваща механична обработка) доставчикът може да извърши или координира.
• ✓Поискайте срока на изпълнение, включително завършващата обработка и всички възложени второстепенни операции, а не само основното време за изграждане или рязане.

Къде източниците не са единни или мълчат

Използвайте тази таблица, за да видите кои числа са спорни или от един източник и какво да проверите с доставчика, вместо да се доверявате на страницата.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.