CNC-töötlemine vs metalli 3D-printimine funktsionaalsete metallprototüüpide jaoks: kus tõendid kumbagi teed toetavad

Miks tugevusväiteid ei saa tee valiku aluseks võtta

Leiad võrreldavaid lehti, mis trükitud metalli tugevuse küsimuses osutavad vastassuundadesse. Üks väidab, et 3D-printimine sobib keerukale geomeetriale ja sisemistele detailidele, kuid võib jääda mehaanilisest tugevusest puudu¹¹.

Teine teatab, et DMLS-i kasutatakse tavaliselt funktsionaalsete prototüüpide jaoks, kui materjal peab olema tootmisele võimalikult lähedane, mis võimaldab testida selliseid omadusi nagu detaili tugevus, ning et DMLS-prototüübid on tootmisdetailide jaoks kasutatavad asendajad¹⁰. Mõlemad seisukohad on dokumenteeritud ja kumbagi ei toeta number, mille järgi saaks projekteerida.

See ongi praktiline probleem: ükski selle kogumi allikas ei anna kummagi tee jaoks UTS-, voolavuspiiri ega väsimusväärtusi sulami kaupa ning ükski ei käsitle trükiehituse orientatsiooni, anisokroopiat ega HIP-i ja soojustöötluse mõju trükitud omadustele. Tugevusväide kummalt poolt on seega kavatsuse avaldus, mitte võrdlus.

Kui sinu prototüübi ülesanne on tõestada koormusjuhtumit, küsi tarnijalt, milliseid katsetõendeid ta konkreetse sulami ja trükiehituse orientatsiooni kohta esitada saab, ja kavanda füüsiline katse, selle asemel et tugineda protsessi sildile.

Tolerants ja pinnaviimistlus: kontroll, mis tavaliselt otsustab

Tolerants ja viimistlus on kohad, kus allikad annavad midagi võrreldavat. CNC-töötlemist kirjeldatakse täpsema ja siledama töötlemisjärgse pinnaga, samas kui trükitud metalli kirjeldatakse valandilaadse ja tavaliselt vajab see järeltöötlust, et jõuda võrreldava viimistluseni^5101421.

Teatatud vahemikud paiknevad eri kohtades, millest piisab prototüübi suunamiseks, kuid mitte selleks, et pidada kumbagi tagatud võimekuseks.

Kui geomeetria kaalub üles tolerantsieelistuse

Enne kui otsustad täpsuse tõttu CNC kasuks, kontrolli, kas lõikeriist pääseb detailidele üldse ligi. Kihtlisandustootmist iseloomustatakse suurepärase projekteerimisvabadusega, sealhulgas sisemiste kanalite ja võrestruktuuridega, samas kui laastueemaldustöötlust piirab lõikeriista ligipääs⁵⁶.

Detail, millel on konformsed jahutuskanalid või võrestruktuurne südamik, ei pruugi ühes tükis üldse töödeldav olla, ja see piirang kaalub üles tolerantsieelise. Kui geomeetria on ligipääsetav, peaks otsustama eelmise sammu tolerantsi- ja viimistlusvõrdlus.

Kui ei ole, on printimine tee, mida tõendid toetavad, ning kriitilised liidesed tuleks kavandada järeltöötluseks, et need vastaksid endiselt joonisele¹⁰.

Kulu prototüübikoguses: kindlaks on tehtud ainult suund

Väikeste prototüübikoguste puhul asetavad võrreldavad allikad 3D-printimise järjekindlalt kulult CNC-st allapoole. Kihtlisandustootmine on teatatud olevat tavaliselt soodsam kui CNC alla 10 ühiku suuruste koguste puhul⁵, ja 3D-printimist kirjeldatakse prototüübifaasis üldiselt madalama kuluga²¹.

Mehhanism on seadistuskulude jaotamine: CNC seadistus-, programmeerimis- ja kalibreerimiskulud jaotuvad väikese koguse juures väheste detailide vahel, mistõttu ühiku hind tõuseb²². Range tolerants lisab sellele, sest need nõuavad aeglasemat lõikamist ja lisakontrolli²².

Mida allikad ei anna, on kogukulu võrdlus sinu koguse juures. Kummagi tee jaoks puudub kirjeldatud kulu jaotus programmeerimise, kinnitusvahendite, masinaaja, pulbri, tugede, HIP-i ja järeltöötluse lõikes, seega ei saa nende tõendite põhjal murdepunkti arvutada.

Küsi igalt tarnijalt reakaupa hinnapakkumust oma tegeliku koguse kohta ja võrdle kogusummasid, mitte protsesside silte.

Tarneaeg esimese funktsionaalse detailini

Mõlemad teed on teatatud suutvat ligikaudu päevases mastaabis esimesi detaile. 3D-printimine suudab prototüübid tarnida 24 tunni jooksul⁵ ja seda kirjeldatakse kõige kiiremini käivitatava protsessina, kuna see ei vaja tööriistu²⁸.

CNC-freesimist reklaamitakse nii kiirena kui 1 päev²⁶ ja seda kirjeldatakse funktsionaalsete detailide jaoks kiire tarneajaga²⁸. Päevamastaabi näitaja katab ainult põhiprotsessi.

Järeltöötlus, pinnaviimistlus ja teiseseed operatsioonid, nagu soojustöötlus ja kontroll, võivad oluliselt suurendada nii kulu kui ka tarneaega ning need tellitakse sageli allhankena, mis lisab logistikale, käitlemisele ja planeerimisele aega²⁸. Soojustöötlus võib lisaks nõuda hilisemat teisest töötlemist²².

Kui prototüüp vajab katet, HIP-tsüklit või järeltöödeldud liidest, küsi tarnijalt tarneaega, mis sisaldab neid etappe, mitte ainult trüki- või lõikamisaega.

Enne kinnitamist: tarnija ja materjali kontrollid

Materjali valik ja dokumentatsioon erinevad teede vahel järsult, seega kinnita need enne joonise väljastamist.

• ✓Kinnita, et vajalik konkreetne sulam on valitud teel saadaval — DMLS-i materjalivalik on teatatud olevat palju väiksem kui teistel metalliprotsessidel.
• ✓Küsi, kas tarnija saab prototüübi jaoks esitada materjalitõendid ja esimese detaili kontrolli (FAI) aruande.
• ✓Trükitud detaili puhul kinnita, milliseid järeltöötlusetappe (vibratsioonviimistlus, katted, järeltöötlus) suudab tarnija ise teha või koordineerida.
• ✓Küsi tarneaega, mis sisaldab viimistlust ja kõiki allhankena tellitavaid teiseseid operatsioone, mitte ainult põhilist trüki- või lõikamisaega.

Kus allikad on vastuolus või vaikivad

Kasuta seda tabelit, et näha, millised näitajad on vaidlustatud või ühe allika põhised, ja mida tarnijaga kontrollida, selle asemel et lehte usaldada.

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.