もともとラピッドプロトタイピングの手法として開発された3Dプリント積層造形（additive manufacturing）とも呼ばれる3Dプリンターは、真の製造プロセスへと進化しました。エンジニアや企業は、3Dプリンターを使用することで、試作品と最終製品を同時に製造することができ、従来の製造プロセスに比べて大きなメリットが得られます。これらのメリットには、マスカスタマイゼーションの実現、設計自由度の向上、組み立て工程の削減、そして小ロット生産におけるコスト効率の高いプロセスとしての利用などが含まれます。
では、3Dプリント技術と現在確立されている従来の技術との違いは何でしょうか？CNCプロセス?
1 – 素材の違い
3Dプリントに使用される主な材料は、液状樹脂（SLA）、ナイロン粉末（SLS）、金属粉末（SLM）、ワイヤー（FDM）です。液状樹脂、ナイロン粉末、金属粉末は、産業用3Dプリント市場の大部分を占めています。
CNC加工に使用される材料はすべて1枚の金属板であり、部品の長さ、幅、高さ、摩耗を測定し、対応するサイズに切断して加工します。CNC加工の材料選択は3Dプリントより優れており、一般的なハードウェアとプラスチックの板金はCNC加工でき、形成された部品の密度は3Dプリントより優れています。
2 – 成形原理による部品の違い
3Dプリントとは、モデルをN層/N点に切断し、それを積み木のように層ごとに少しずつ順番に積み重ねていくプロセスです。そのため、3Dプリントはスケルトン部品などの複雑な構造部品の加工に効果的ですが、スケルトン部品のCNC加工は困難です。
CNC加工は、プログラムされたツールパスに沿って、高速で稼働する各種ツールが必要な部品を切り出す減算型製造です。そのため、CNC加工では、ある程度の曲率の丸い角しか加工できません。外側の直角CNC加工は問題ありませんが、内側の直角を直接加工することはできず、ワイヤーカット/放電加工などの加工方法が必要です。また、曲面の場合、曲面のCNC加工には時間がかかり、プログラミングや操作の経験が十分でない場合は、部品に目に見える線が残りやすくなります。内側の直角やより曲面の多い部品の場合、3Dプリントは加工がそれほど難しくありません。
3 – オペレーティングソフトウェアの違い
3Dプリント用のスライスソフトウェアのほとんどは操作が簡単で、現在非常にシンプルになるように最適化されており、サポートが自動的に生成されるため、3Dプリントを個人ユーザーに普及させることができます。
CNC プログラミング ソフトウェアははるかに複雑で、それを操作するには専門家が必要であり、さらに CNC マシンを操作するには CNC オペレーターが必要です。
4 – CNCプログラミング操作ページ
部品には多くの CNC 加工オプションがあり、プログラミングが非常に複雑です。一方、3D プリントは、部品の配置が処理時間や消耗品に与える影響が小さいため、比較的シンプルです。
5 – 後処理の違い
3D プリント部品の後処理オプションは少なく、一般的にはサンディング、ブラスト、バリ取り、染色などです。サンディング、オイルブラスト、バリ取りに加えて、電気メッキ、シルクスクリーン、パッド印刷、金属酸化、レーザー彫刻、サンドブラストなどもあります。
まとめると、CNC加工と3Dプリントにはそれぞれ長所と短所があり、適切な加工プロセスを選択することがさらに重要になります。
投稿日時: 2022年11月2日
