CNC 加工と 3D プリントの違いは何ですか?

2023 年 4 月 3 日

CNC 加工と 3D プリンティングは、どちらもプロトタイプや最終用途の部品を作成するための、迅速かつ多用途でコスト効率の高いテクノロジーです。 ただし、この 2 つを詳しく調べると、小さいながらも重要な違いがたくさんあることがわかります。 特定の部分にどれを使用するかという質問になると、答えは通常「それは状況によります…」で始まります。

CNC 機械加工で部品を作成する場合、プロセスは固体材料 (「ブランク」) から始まり、機械加工プロセスではさまざまな切削工具を使用して、プログラムされたツールパスに従って少しずつ材料を除去し、必要な形状を残します。 CNC 加工は、材料を除去して部品を作成するため、サブトラクティブ プロセスと呼ばれます。

対照的に、3D プリントではパーツをレイヤーごとに構築します。 SLS は微粉末を溶融する高出力レーザーを使用してこれを行いますが、SLA、PµSL、DLP、および PolyJet は光硬化液体樹脂 (フォトポリマー) から部品を構築します。 したがって、3D プリンティングは付加プロセスとして知られています。

サブトラクティブ プロセスは、アディティブ プロセスに比べて材料利用の点で無駄が多いと言われることがあります。 部品の形状によっては、これが当てはまる場合があります。 それにもかかわらず、私たちが関与しているほとんどのプロジェクトでは、材料コストは製造技術を選択する際に考慮すべき多くの要素の 1 つにすぎず、それが決定要因になる可能性は低いです。

部品がプロトタイプであっても、最終用途であっても、設計者は部品の機能要件と動作環境を念頭に置き、どのような材料特性が必要であるかを知ることができます。 多くの場合、機械加工性や印刷性を向上させるために部品の形状をわずかに変更する必要がある場合でも、CNC 加工を使用するか 3D プリンティングを使用するかを決定する際には、材料特性が非常に重要になります。

弊社では、CNC 加工に最も一般的に指定されている材料、つまりアルミニウム合金グレード 6082、ステンレス鋼グレード 304 (A2)、ステンレス鋼グレード 316 (A4)、アセタール (POM、デルリン)、およびアクリル (PMMA) の在庫を豊富に保有しています。 CNC 機械でよく使用される他の金属には、銅、真鍮、リン青銅、軟鋼、工具鋼などがあります。 また、ABS、HDPE、ポリプロピレンから PEEK、PTFE まで、幅広いエンジニアリング プラスチックの機械加工も行っています。

さらに、CNC 加工の多用途性により、モデリングフォーム、MDF、ツーリングボードなど、ほぼすべての固体材料を調達して加工することができます。

3D プリンティングの場合、市場には数百種類の異なる材料がありますが、各 3D プリンティング テクノロジはこれらのサブセットのみとのみ互換性があります。 さらに、機械と材料の組み合わせごとに最適な動作パラメータが常に存在します。 高品質と迅速な納期を維持できるように、当社は経験上、顧客の要件の大部分を満たす材料のポートフォリオを選択しました。 これらの材料を使用して何千もの部品を製造してきた私たちは、その材料を最大限に活用する方法を知っています。

当社ではお客様に対し、部品にどのような特性が必要かを判断し、さまざまな 3D プリンティング技術の長所と短所を念頭に置きながら、どの 3D プリンティング技術が適切な材料から部品を構築するかを検討することをお勧めします。

社内に 5 つのテクノロジーがあり、1 つを除くすべての材料の選択 (SLS マシンでは PA2200 ナイロンのみを使用) により、当社は 3D プリント部品の非常に幅広い材料特性を提供します。 スペクトルの一方の端には強くて硬い材料があり、もう一方の端には柔らかいゴムのような特性を持つ部品があります。

ほぼすべての硬い材料は CNC 加工可能ですが、柔らかいエラストマー材料は加工できないことに注意してください。 これは、3D プリントが CNC 加工よりも優れている分野の 1 つです。 ただし、エラストマー部品には別のオプションがあることを忘れないでください。CNC マシンまたは 3D プリントでマスター パターンを作成し、これを使用して 1 つまたは複数の部品をポリウレタン樹脂の軟質配合物で真空鋳造します。