Ursprünglich als Methode des Rapid Prototyping entwickelt,3D-Druck, auch Additive Fertigung genannt, hat sich zu einem echten Fertigungsverfahren entwickelt. 3D-Drucker ermöglichen Ingenieuren und Unternehmen die gleichzeitige Herstellung von Prototypen und Endprodukten und bieten erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren. Zu diesen Vorteilen gehören die Möglichkeit der Massenanpassung, die Erhöhung der Designfreiheit, die Reduzierung der Montage und die Möglichkeit, als kosteneffektiver Prozess für die Kleinserienfertigung eingesetzt zu werden.
Was sind also die Unterschiede zwischen der 3D-Drucktechnologie und der derzeit etablierten Tradition?CNC-Prozesse?
1 – Unterschiede in den Materialien
Die wichtigsten für den 3D-Druck verwendeten Materialien sind Flüssigharz (SLA), Nylonpulver (SLS), Metallpulver (SLM) und Draht (FDM). Flüssige Harze, Nylonpulver und Metallpulver machen den größten Teil des Marktes für den industriellen 3D-Druck aus.
Die für die CNC-Bearbeitung verwendeten Materialien sind alle ein Stück Blech, gemessen an der Länge, Breite, Höhe und dem Verschleiß des Teils, und werden dann auf die entsprechende Größe für die Verarbeitung zugeschnitten. Auswahl der CNC-Bearbeitungsmaterialien als 3D-Druck, allgemeine Hardware und Kunststoff Blech kann CNC-bearbeitet werden und die Dichte der geformten Teile ist besser als beim 3D-Druck.
2 – Teileunterschiede aufgrund von Formprinzipien
Beim 3D-Druck wird ein Modell in N Schichten/N Punkte geschnitten und diese dann der Reihe nach Schicht für Schicht/Stück für Stück gestapelt, genau wie bei Bausteinen. Der 3D-Druck ist daher bei der Bearbeitung komplexer Strukturteile wie skelettierter Teile effektiv, während die CNC-Bearbeitung skelettierter Teile schwierig zu erreichen ist.
Bei der CNC-Bearbeitung handelt es sich um eine subtraktive Fertigung, bei der verschiedene mit hoher Geschwindigkeit laufende Werkzeuge die benötigten Teile entsprechend einem programmierten Werkzeugweg ausschneiden. Daher kann die CNC-Bearbeitung nur mit einem bestimmten Grad an Krümmung der abgerundeten Ecken bearbeitet werden. Die CNC-Bearbeitung des äußeren rechten Winkels stellt kein Problem dar, kann jedoch nicht direkt aus dem inneren rechten Winkel heraus bearbeitet werden, was durch Drahtschneiden/Erodieren erreicht werden kann und andere Prozesse. Darüber hinaus ist die CNC-Bearbeitung gekrümmter Oberflächen bei gekrümmten Oberflächen zeitaufwändig und kann leicht sichtbare Linien auf dem Teil hinterlassen, wenn das Programmier- und Bedienpersonal nicht über ausreichend Erfahrung verfügt. Bei Teilen mit inneren rechten Winkeln oder stärker gekrümmten Bereichen ist der 3D-Druck nicht so schwierig zu bearbeiten.
3 – Unterschiede in der Betriebssoftware
Der Großteil der Slicing-Software für den 3D-Druck ist einfach zu bedienen und derzeit so optimiert, dass sie sehr einfach ist und die Unterstützung automatisch generiert werden kann, weshalb der 3D-Druck bei einzelnen Benutzern populär gemacht werden kann.
CNC-Programmiersoftware ist viel komplexer und erfordert die Bedienung durch Fachkräfte sowie einen CNC-Bediener für die Bedienung der CNC-Maschine.
4 – Bedienseite der CNC-Programmierung
Ein Teil kann viele CNC-Bearbeitungsoptionen haben und ist sehr komplex zu programmieren. Der 3D-Druck hingegen ist relativ einfach, da die Platzierung des Teils einen geringen Einfluss auf die Bearbeitungszeit und die Verbrauchsmaterialien hat.
5 – Unterschiede in der Nachbearbeitung
Es gibt nur wenige Nachbearbeitungsmöglichkeiten für 3D-gedruckte Teile, im Allgemeinen Schleifen, Strahlen, Entgraten, Färben usw. Neben Schleifen, Ölstrahlen und Entgraten gibt es auch Galvanisieren, Siebdruck, Tampondruck, Metalloxidation, Lasergravur , Sandstrahlen und so weiter.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass CNC-Bearbeitung und 3D-Druck ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Noch wichtiger ist die Wahl des richtigen Bearbeitungsverfahrens.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.11.2022
