Ursprünglich als Methode für Rapid Prototyping entwickelt,3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, hat sich zu einem echten Fertigungsverfahren 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-Bearbeitung?
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 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 aufeinandergestapelt, genau wie bei Bausteinen. 3D-Druck eignet sich daher gut für die Bearbeitung komplexer Strukturteile, wie beispielsweise skelettierter Teile, während die CNC-Bearbeitung skelettierter Teile schwierig ist.
CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem verschiedene Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit die benötigten Teile gemäß einem programmierten Werkzeugweg ausschneiden. Daher ist die CNC-Bearbeitung nur mit einer gewissen Krümmung der abgerundeten Ecken möglich. Äußere rechtwinklige Bereiche sind problemlos möglich, innere rechtwinklige Bereiche hingegen nicht direkt. 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 hinterlassen. Teile mit inneren rechten Winkeln oder stärker gekrümmten Bereichen lassen sich mit 3D-Druck einfacher bearbeiten.
3 – Unterschiede in der Betriebssoftware
Die meisten Slicing-Programme für den 3D-Druck sind leicht zu bedienen und mittlerweile auf eine sehr einfache Bedienung optimiert. Die Unterstützung kann automatisch generiert werden, weshalb der 3D-Druck für einzelne Benutzer populär gemacht werden kann.
CNC-Programmiersoftware ist wesentlich 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. Umso wichtiger ist die Wahl des richtigen Bearbeitungsverfahrens.
Beitragszeit: 02.11.2022
