Ursprünglich als Methode für Rapid Prototyping entwickelt,3D-Druck, auch als additive Fertigung bekannt, hat sich zu einem echten Fertigungsprozess entwickelt. 3D-Drucker ermöglichen es Ingenieuren und Unternehmen, Prototypen und Endprodukte gleichzeitig herzustellen, was erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Fertigungsverfahren bietet. Zu diesen Vorteilen gehören die Möglichkeit der Massenanpassung, mehr Designfreiheit, reduzierter Montageaufwand und die Möglichkeit, sie als kostengünstiges Verfahren für die Kleinserienproduktion einzusetzen.
Was sind also die Unterschiede zwischen der 3D-Drucktechnologie und der derzeit etablierten traditionellenCNC-Prozesse?
1 – Materialunterschiede
Die wichtigsten Materialien für den 3D-Druck sind Flüssigharz (SLA), Nylonpulver (SLS), Metallpulver (SLM) und Draht (FDM). Flüssigharze, Nylonpulver und Metallpulver machen den größten Teil des Marktes für den industriellen 3D-Druck aus.
Die für die CNC-Bearbeitung verwendeten Materialien bestehen alle aus einem Stück Blech, das anhand der Länge, Breite, Höhe und Abnutzung des Teils gemessen und dann für die Verarbeitung auf die entsprechende Größe zugeschnitten wird. Die Auswahl der CNC-Bearbeitungsmaterialien ist im Vergleich zum 3D-Druck unterschiedlich. Allgemeine Hardware und Kunststoffbleche können CNC-bearbeitet werden und die Dichte der geformten Teile ist besser als beim 3D-Druck.
2 – Unterschiede in den Teilen aufgrund von Formprinzipien
Beim 3D-Druck wird ein Modell in N Schichten/N Punkte zerlegt und anschließend Schicht für Schicht/Stück für Stück aufeinander gestapelt, genau wie bei Bauklötzen. 3D-Druck eignet sich daher gut für die Bearbeitung komplexer Strukturteile, wie z. B. skelettierter Teile, während die CNC-Bearbeitung skelettierter Teile schwierig ist.
CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem verschiedene Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit die gewünschten Teile gemäß einem programmierten Werkzeugweg ausschneiden. Daher ist CNC-Bearbeitung nur mit einer gewissen Krümmung der abgerundeten Ecken möglich. Äußere rechte Winkel sind problemlos möglich, innere rechte Winkel können jedoch nicht direkt bearbeitet werden. Dies kann durch Drahtschneiden/EDM und andere Verfahren erreicht werden. Zudem ist die CNC-Bearbeitung gekrümmter Oberflächen zeitaufwändig und kann bei mangelnder Erfahrung des Programmier- und Bedienpersonals leicht sichtbare Linien auf dem Teil hinterlassen. Teile mit inneren rechten Winkeln oder stärker gekrümmten Bereichen sind im 3D-Druck nicht so schwierig zu bearbeiten.
3 – Unterschiede in der Betriebssoftware
Die meisten Slicing-Programme für den 3D-Druck sind einfach zu bedienen und derzeit so optimiert, dass sie sehr einfach zu bedienen sind und automatisch Unterstützung generieren können, weshalb der 3D-Druck für einzelne Benutzer populär gemacht werden kann.
CNC-Programmiersoftware ist viel komplexer und erfordert Fachleute für die Bedienung sowie einen CNC-Bediener für die Bedienung der CNC-Maschine.
4 – CNC-Programmierbetriebsseite
Ein Teil kann viele CNC-Bearbeitungsoptionen aufweisen und ist sehr komplex zu programmieren. Der 3D-Druck hingegen ist relativ einfach, da die Platzierung des Teils nur geringe Auswirkungen auf die Verarbeitungszeit und die Verbrauchsmaterialien hat.
5 – Unterschiede in der Nachbearbeitung
Für 3D-gedruckte Teile gibt es nur wenige Nachbearbeitungsmöglichkeiten, 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 jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Die Wahl des richtigen Bearbeitungsverfahrens ist umso wichtiger.
Beitragszeit: 02.11.2022
