금속 부품만 20개만 만들 수 있나요? 3D 프린팅이 CNC를 능가하는지 확인하는 방법

금속 부품 20개만 있으면 됩니다. 프로그래밍, 설비 및 첫 번째{2}}제품 시간이 여전히 전액 지불되어야 하기 때문에 CNC 견적이 예상보다 높게 돌아옵니다. 리드타임도 늘어납니다. 이 볼륨에서 많은 구매자는 금속 3D 프린팅 부품이 실제로 비용이 더 저렴하고 더 빨리 도착할 것인지 묻기 시작합니다.

대답은 자동이 아닙니다. 일반적으로 기하학, 타이밍, 설계 안정성, 공차 및 재료에 대한 몇 가지 실질적인 질문에 따라 어떤 프로세스가 승리할지 결정됩니다. 이를 해결하는 방법은 다음과 같습니다.

부품 20개가 "까다로운" 수량인 이유

20개의 조각이 어색한 중간 영역에 놓여 있습니다. CNC가 설정 비용을 편안하게 분산시키기에는 너무 작지만 사람들이 여전히 공정 변경을 주저할 만큼 충분히 큽니다.

CNC 작업에서는 프로그래밍, 고정 장치 설계 및 디버깅이 가격을 좌우하는 경우가 많습니다. 고정 비용이 충당되면 각 추가 부품은 상대적으로 저렴해집니다. 단 20개만 있어도 고정 비용이 큰 타격을 입었습니다. 금속 3D 프린팅은 그 반대 방향으로 작동합니다. 즉, 툴링이 거의 없지만 기계 시간, 분말 및 후처리로 인해 부품당 비용이 더 높습니다.{5}}

실제로 두 경로 사이의 손익분기점은-종종 10~50개 사이에 해당합니다. 복잡성이 그 숫자를 이동시킵니다. 부품에 CNC에서 다축 작업 또는 분할-및-용접 작업을 강제하는 내부 채널, 격자 또는 유기적 형태가 있는 경우 크로스오버가 10% 미만으로 떨어질 수 있습니다. 스톡 바에서 쉽게 가공할 수 있는 간단한 프리즘형 부품은 30~40개가 지나도 여전히 CNC를 선호할 수 있습니다.

설치 비용과 부품당 비용-

CNC는 높은 설정과 낮은 한계 비용을 제공합니다.

금속 3D 프린팅(SLM)은 설정이 낮고 한계 비용이 높습니다.

20개에서는 CNC 설정 패널티가 여전히 중요하므로 소규모 배치 주문을 위한 금속 3D 프린팅이 복잡한 작업에서 확인할 가치가 있습니다.

금속 3D 프린팅(SLM)의 작동 방식을 일반 영어로 설명합니다.

선택적 레이저 용융(Selective Laser Melting)은 금속 분말의 얇은 층을 펴고 레이저로 필요한 영역을 녹여 부품을 제작합니다. 부품이 단단해질 때까지 주기가 반복됩니다. 이는 본질적으로 한 번에 하나의 얇은 조각으로 분말을 사용하여 완전한 물체를 용접하는 것입니다.

구매자에게 가장 중요한 세 가지 사항은 다음과 같습니다.

고정 장치나 부드러운 조가 필요하지 않습니다.

내부 채널이나 격자와 같은 복잡성은 가공에서처럼 가격을 올리지 않습니다.

사용하지 않은 분말은 체로 걸러내어 통제된 조건에서 재사용할 수 있어 재료 낭비를 최소화할 수 있습니다.

그 조합이 왜이래SLM 3D 프린팅 프로토타이핑툴링을 시작하기 전에 복잡한 설계를 테스트하는 가장 빠른 방법인 경우가 많습니다.

어떤 자료를 인쇄할 수 있나요?

산업용 시스템의 일반적인 옵션에는 316L 및 17-4PH 스테인리스강, AlSi10Mg 알루미늄, Ti6Al4V 티타늄 및 여러 인코넬 등급이 포함됩니다. 전문 공급업체는 정기적으로 재료 인증서와 분말 배치 추적성을 제공합니다.

3D 프린팅과 CNC 사이를 결정하기 위한 5가지 질문

이 다섯 가지 사항을 통해 작업하십시오. 답변은 일반적으로 20개 주문에 대해 명확하게 한 쪽 또는 다른 쪽을 가리킵니다.

모양이 복잡하다?
내부 냉각 채널, 격자 구조 또는 상당한 무게 감소로 인해 일반적으로 3D 프린팅이 더 저렴한-비용을 갖게 됩니다. 표준 바 스톡에서 절단할 수 있는 간단한 블록이나 부품은 CNC에서 거의 항상 더 저렴합니다.
형상으로 인해 다축 가공이나 분할-및-용접 단계가 강제되는 경우 적은 양에서도 첨가제가 승리하는 경향이 있습니다.

부품이 얼마나 빨리 필요합니까?
유능한 SLM 공장에서는 열처리 및 기본 마감 처리를 포함하여 7~14일 내에 20개의 부품을 처리할 수 있는 경우가 많습니다. CNC에는 동일한 작업을 더 오래 수행하는 고정 장치 설계 및 기계 예약이 여전히 필요할 수 있습니다.
달력이 빡빡하고 모양이 단순하지 않은 경우 인쇄가 먼저 도착하는 경우가 많습니다.

1차 배치 이후 디자인이 변경되나요?
수정 가능성이 있는 경우 첨가제는 문을 열어 둡니다. 폐기할 고정 장치도 없고 다시 작성해야 할 긴 CNC 프로그램도 없습니다. CNC는 현재 디자인을 더욱 견고하게 고정합니다.
진화하는 디자인은 거의 항상 이 수량으로 인쇄하는 것을 선호합니다.

어떤 공차와 표면 마감이 필요합니까?
-완성된 SLM 표면은 일반적으로 Ra 10~25μm 범위에 있으며 종종 중요한 면에 2차 가공이나 연마가 필요합니다. CNC는 더 엄격한 공차를 유지하고 기계에서 바로 더 나은 마무리를 제공할 수 있습니다.
많은 기능에 ±0.05mm 이상이 필요하거나 추가 작업 없이 미세한 표면이 필요한 경우 일반적으로 CNC(또는 하이브리드 인쇄-+-기계 접근 방식)가 더 안전합니다. 일부 후처리를 수용할 수 있는 기능적 공차는-순수한 추가 기능을 실행 가능하게 만듭니다.

어떤 재료를 사용하고 있나요?
가장 일반적인 엔지니어링 합금은 두 공정 모두에서 사용할 수 있습니다. -가공하기-가공하기 어려운 합금이나 고가의 합금은 절삭 공구 마모가 없기 때문에 때때로 첨가제를 선호합니다.- 가공하기 쉬운--알루미늄 또는 쾌삭강은 CNC에서 20개라도 더 저렴하게 유지되는 경우가 많습니다.

소량 작업에 대한 빠른 비교-

이-비교- 보기는 소량 생산을 위한 3D 프린팅과 CNC의 실질적인 차이점을 보여줍니다.

실제 사례: 20피스 스테인리스 프로젝트에서 배운 것

유럽의 한 장비 제조업체에는 내부 유체 채널이 포함된 20개의 스테인레스-강 브래킷이 필요했습니다. 원래 CNC 견적이 높았습니다. 이러한 채널을 만들려면 솔리드에서 다축 가공을 하거나{4}}부품을 분할하고, 통로를 가공한 다음 다시 용접하거나 브레이징해야 하므로-비용과 시간이 많이 소요됩니다-. 리드 타임은 거의 4주로 추정되었습니다.

그들은 같은 파일을 다음과 같이 보냈습니다.금속 3D 프린팅 부품검토. 형상은 SLM에 잘 맞았습니다. 채널을 깔끔하게 제작할 수 있었고 나중에는 몇 개의 씰링 면만 가벼운 가공이 필요했습니다. 부품은 316L로 프린팅되어 스트레스가-완화되고 밀봉면이 완성되었습니다. 총 처리일수는 11일이었습니다. 단가는 CNC 수치보다 약 30% 낮았습니다. 임계 치수는 ±0.12mm 이내로 유지됩니다.

두 개의 작은 배치가 추가로 이루어졌고 약간의 디자인 수정만 있었습니다.-이는 CNC 경로에서 새로운 설비나 상당한 재프로그래밍을 의미했을 것입니다. 내부 채널이 결정적인 요인이었습니다. 이러한 기능으로 인해 가공 비용과 복잡성이 높아지자 20개 추가 주문이 더 빠르고 저렴해졌습니다.

CNC가 여전히 더 나은 선택일 때

3D 프린팅은 적은 양으로 자동 승자가 아닙니다.

다음과 같은 경우 CNC가 더 강력한 옵션으로 남아 있습니다.

부품은 각기둥형이거나 간단한 도구 경로가 있는 표준 막대 또는 플레이트로 만들 수 있습니다.

여러 형상에 걸쳐 ±0.05mm보다 더 엄격한 공차가 필요하거나 2차 작업 없이 미세한 표면 마감이 필요합니다.

디자인이 완전히 동결되었으므로 나중에 동일한 부품을 대량으로 다시 주문할 수 있습니다.

재료 기계는 쉽고 저렴합니다.

이러한 상황에서는{0}}첨가제 부품당 더 높은 비용이 20개라도 정당화되기 어렵습니다. 신뢰할 수 있는 공급업체는 모든 문의에 대해 인쇄를 강요하기보다는 그렇게 말할 것입니다.

신뢰할 수 있는 금속 3D 프린팅 제조업체를 선택하는 방법

위의 질문이 첨가제에 관한 것이라면 다음 필터는 공급업체 자체입니다. 유용한 점검 사항은 다음과 같습니다.

모든 것을 아웃소싱하는 것이 아니라 산업용 SLM 기계(브랜드, 빌드 볼륨, 레이저 수)를 소유하고 있음을 확인합니다.

재료 인증서 및 분말{0}}배치 추적성.

명확한 후{0}}가공 능력-열 처리, 서포트 제거, CNC 마무리 및 검사.

유사한 작업의 샘플 치수 보고서.

소규모 시험에 대한 응답성이 뛰어나고 기술적으로 명확한 의사소통.

이러한 점은 실제 금속 3D 프린팅 제조업체 또는 SLM 3D 프린팅 공장을 무역 회사와 분리하는 데 도움이 됩니다. 일관된 프로세스 기록과 검사 데이터 공유 의지는 신뢰도를 더욱 높여줍니다.

FAQ

부품 20개에 대해 3D 프린팅이 CNC보다 저렴합니까?
기하학에 따라 다릅니다. 내부 기능이나 복잡한 모양을 가진 부품은 적층 가공을 통해 더 저렴하고 빠른 경우가 많습니다. 쉽게 가공할 수 있는 간단한 부품은 일반적으로 CNC에서 더 저렴하게 유지됩니다.

금속 3D 프린팅 부품의 최소 주문량은 얼마입니까?
대부분의 산업 공급업체는 단일 부품을 허용합니다. 부품 20개는 SLM에 적합한 생산 수량이며 프로토타입 하나보다 기계에 더 효율적으로 포장되는 경우가 많습니다.

부품 20개를 만드는 데 얼마나 걸리나요?
일반적인 처리 시간:SLM 3D 프린팅 프로토타이핑소규모 배치는 열처리 및 기본 마무리 작업을 포함하여 7~14일이 소요되며, 용량이 있고 디자인이 인쇄-준비된 경우에 한합니다.

3D 프린팅된 금속 부품은 CNC 부품만큼 튼튼합니까?
올바른 합금, 공정 매개변수 및 열처리를 통해 기계적 특성은 많은 응용 분야에서 가공 또는 가공된 재료와 비슷합니다. 심각한 피로 또는 압력 부품에는 여전히 추가 테스트나 열간 등압 성형이 필요할 수 있습니다.

프로토타입을 먼저 만든 다음 확장할 수 있나요?
예. 많은 구매자가 하나 또는 두 개의 프로토타입을 인쇄하고 디자인을 다듬은 다음 동일한 프로세스에서 20개 배치를 실행합니다. 이 경로는 초기에 CNC 고정 장치를 사용하는 것보다 훨씬 더 유연합니다.

20개 금속 주문을 검토 중이고 형상, 일정 또는 설계 안정성으로 인해 선택이 불분명한 경우 도면과 기본 요구 사항을 보내주십시오. 모양, 재료, 공차 및 일정에 대한 간략한 검토를 통해 금속 3D 프린팅 부품 또는 기존 CNC가 특정 사례에 더 실용적인 경로인지 확인할 수 있습니다.