CNC-Bearbeitung vs. 3D-Druck: 10 Überlegungen, bevor Sie sich zwischen den beiden entscheiden

Material

Die erste Überlegung ist vielleicht die wichtigste, da das Material immer noch die größte technologische Einschränkung für den 3D-Druck darstellt.
Wie bereits erwähnt, ist es heute möglich, verschiedene Materialien, von Metallen bis hin zu Keramik, in 3D zu drucken.
Allerdings gibt es immer noch viele Einschränkungen, wenn es um die gesamten mechanischen Eigenschaften Ihres Teils geht.

3D-gedruckte Metallteile weisen beispielsweise keine besonders hohe Ermüdungsfestigkeit auf und benötigen möglicherweise auch eine umfangreiche Wärmebehandlung, bevor sie einsatzbereit sind. Dies kann dazu führen, dass die Gesamtkosten in die Höhe schnellen und der Prozess für Ihr Unternehmen undurchführbar wird.
Die CNC-Bearbeitung wäre in dieser Hinsicht die bessere Wahl, da sie Metall schnell bearbeiten kann und keine Wärmebehandlung erfordert.

Produktionsvolumen

Dies ist ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt, der den richtigen Herstellungsprozess für Sie bestimmt. Die Fertigungsindustrie verlässt sich schon seit langem auf das Konzept der Skaleneffekte. Das bedeutet: Je mehr Teile Sie produzieren, desto kostengünstiger wird Ihre Produktion. Heutzutage spielen sowohl CNCs als auch 3D-Druck eine Rolle in der Massenproduktion.

Einerseits erstellen CNC-Maschinen das benötigte Teil automatisch und mit minimalem menschlichen Eingriff, während sie rund um die Uhr arbeiten. Andererseits ist der 3D-Druck eine häufige Wahl für die Erstellung von Prototypen und sogar komplexen Formen für die weitere Serienproduktion mit Methoden wie dem Gießen. Wenn jedoch die Massenproduktion der entscheidende Faktor ist, entscheiden sich die meisten für die CNC-Bearbeitung, da die Kosten höher sind und kein anderer Prozess erforderlich ist.

Größe des Teils

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bei der Entscheidung zwischen CNC- und 3D-Druck ist die Größe des Teils. Im Allgemeinen können CNC-Maschinen aufgrund ihrer Größe größere Teile bearbeiten. Mit 3D-Druckern sind so viele Kosten verbunden, dass es unmöglich ist, eine bestimmte Größe zu überschreiten. In diesem Fall ist es am besten, die Besonderheiten des Projekts zu berücksichtigen. Der allgemeine Grundsatz, dass CNC für größere Teile die bessere Wahl ist, gilt jedoch in den meisten Fällen.

Designkomplexität

Dies ist ein Bereich, in dem 3D-Drucker glänzen. Da sie direkt aus dem CAD-Modell entstehen, gibt es fast keine Designs, die 3D-Drucker nicht verarbeiten können. Die Bearbeitung, ob traditionell oder CNC-Konstruktion, erfordert viel Input von Experten, um sicherzustellen, dass es keine Hindernisse für das Schneidwerkzeug gibt.
Dadurch werden viele komplexe Designs entweder unpraktisch oder unmöglich.
Andererseits ist der 3D-Druck nicht nur frei von all diesen Einschränkungen.
Es kann auch noch einen Schritt weiter gehen und hohle Designs und andere Merkmale bewältigen, die mit anderen Fertigungstechniken nicht möglich sind.

Dimensionale Genauigkeit

Die von Ihnen benötigte Maßhaltigkeit wirkt sich auch auf die für Sie richtige Technik aus.
Sowohl CNC-Maschinen als auch 3D-Drucker sind recht genau und liefern konsistente Ergebnisse.
Allerdings sind CNC-Maschinen immer noch auf die anfängliche Eingabe des Bedieners und die G/M-Codes angewiesen.
3D-Drucker haben dieses Problem nicht und liefern konsistente Ergebnisse.
Ihr Unterschied ist jedoch recht gering und für die meisten gängigen Anwendungen vernachlässigbar.
Daher stehen CNC- und 3D-Druck in dieser Hinsicht auf Augenhöhe.

Oberflächenfinish

Dies ist ein Bereich, in dem CNC-Maschinen der klare Gewinner sind.
Unter den richtigen Bedingungen liefern CNC-Maschinen im Vergleich zu 3D-Druckern eine bessere Oberflächenqualität.
Der Hauptgrund für den Unterschied ist die Tatsache, dass 3D-Drucker für Prototypen und Teile konzipiert sind, die einer weiteren Bearbeitung bedürfen.
CNC-Maschinen werden hergestellt, um marktreife Endprodukte herzustellen, daher sind ihre Möglichkeiten zur Oberflächenveredelung viel fortschrittlicher.

Geschwindigkeit

Im Allgemeinen können CNC-Maschinen Teile viel schneller ausschneiden als 3D-Drucker.
Die Gesamtzeit hängt jedoch nicht nur von den Schnittgeschwindigkeiten ab.
Die Startzeit der Maschine und andere Vorverarbeitungsanforderungen sowie andere Faktoren bestimmen die Gesamtgeschwindigkeit des Prozesses.
Auch die Größe spielt eine Rolle. Als allgemeine Faustregel gilt, dass für kleinere Teile 3D-Drucker eine schnellere Option sind, da sie sofort mit der Herstellung des Teils beginnen.
Für größere Teile ist CNC jedoch die richtige Wahl.

Anforderungen an die Nachbearbeitung

In der Regel liefern CNC-Maschinen ein zu 100 % marktreifes Teil. 3D-Drucker sind etwas anders.
Ihre häufigsten Anwendungen beziehen sich auf das Prototyping oder die Unterstützung bei der Formenherstellung.
In beiden Fällen reicht eine raue Oberflächenbearbeitung völlig aus. Andernfalls müssen Sie das Teil weiterbearbeiten, bevor es für eine andere Anwendung bereit ist.
Darüber hinaus erfordern 3D-gedruckte Metallkomponenten noch eine weitere Wärmebehandlung.
Aufgrund der Funktionsweise des 3D-Drucks weist das entwickelte Teil keine großen Ermüdungsfestigkeits- und Schlageigenschaften auf.
Durch die Wärmebehandlung kann sich die innere Struktur besser verfestigen und eine bessere Leistung erbringen.
Allerdings funktioniert es immer noch nicht so gut wie CNC-Teile.

Umweltfreundlichkeit

Sowohl CNC- als auch 3D-Druckmaterialien können mit einer Vielzahl von Materialien verwendet werden.
Der CNC-Prozess ist im Allgemeinen frei von schädlichen Materialien, während 3D-Drucker für die Prototypenherstellung mehr Thermoplaste verwenden.
Bei richtiger Anwendung können sie eine hervorragende Möglichkeit sein, den Kunststoff zu recyceln, der sonst am längsten im Umlauf bleiben würde.
Abhängig von Ihrer Anwendung und Ihrem Engagement für die Umwelt können daher sowohl CNC- als auch 3D-Druck potenziell umweltfreundliche Optionen sein.

Fertigungsbudget

Sowohl CNC als auch 3DP sind mit einigen Kosten verbunden.
Für kleinere Einzelstücke sind 3D-Drucker die beste Wahl.
Allerdings erfordert die Massenproduktion konsistente Abläufe und CNC-Maschinen sind dafür die bessere Wahl.