التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد: 10 اعتبارات قبل الاختيار بين الاثنين

مادة

ربما يكون الاعتبار الأول هو الأهم، حيث أن المادة لا تزال تمثل أكبر عائق تكنولوجي للطباعة ثلاثية الأبعاد.
كما ذكرنا من قبل، من الممكن اليوم طباعة مواد مختلفة بدءًا من المعادن وحتى السيراميك.
ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من القيود عندما يتعلق الأمر بالخصائص الميكانيكية الشاملة للجزء الخاص بك.

على سبيل المثال، الأجزاء المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لا تتمتع بقدر كبير من القوة وقد تحتاج أيضًا إلى الكثير من المعالجة الحرارية قبل أن تكون جاهزة للاستخدام. قد يؤدي هذا إلى ارتفاع التكلفة الإجمالية بشكل كبير ويجعل العملية غير مجدية لشركتك.
سيكون التصنيع باستخدام الحاسب الآلي خيارًا أفضل في هذا الصدد لأنه يمكنه معالجة المعادن بسرعة ولا يتطلب أي معالجة حرارية.

حجم الإنتاج

وهذا اعتبار مهم آخر يحدد عملية التصنيع المناسبة لك. لقد اعتمدت الصناعة التحويلية على مفهوم وفورات الحجم لأطول فترة. وهذا يعني أنه كلما زاد عدد الأجزاء التي تنتجها، كلما كان إنتاجك أكثر فعالية من حيث التكلفة. اليوم، تلعب كل من CNCs والطباعة ثلاثية الأبعاد دورًا في الإنتاج بكميات كبيرة.

من ناحية، تقوم آلات CNC تلقائيًا بإنشاء الجزء المطلوب بأقل قدر من المدخلات البشرية أثناء العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. من ناحية أخرى، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد خيارًا شائعًا لإنشاء نماذج أولية وحتى قوالب معقدة لمزيد من الإنتاج بكميات كبيرة باستخدام طرق مثل الصب. ومع ذلك، إذا كان حجم الإنتاج هو العامل الحاسم، فإن معظمهم يذهبون إلى التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بسبب التكاليف العامة وحقيقة عدم وجود عملية أخرى.

حجم الجزء

هناك اعتبار أساسي آخر عند الاختيار بين الطباعة باستخدام الحاسب الآلي مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد وهو حجم الجزء. بشكل عام، يمكن لآلات CNC التعامل مع أجزاء أكبر بسبب حجمها. تحتوي الطابعات ثلاثية الأبعاد على العديد من التكاليف المرتبطة بها مما يجعل تجاوز حجم معين أمرًا غير ممكن. في هذه الحالة، فإن أفضل طريقة هي النظر في تفاصيل المشروع. ومع ذلك، فإن المبدأ العام القائل بأن CNC هو الخيار الأفضل للأجزاء الأكبر حجمًا يظل صحيحًا في معظم الحالات.

تعقيد التصميم

هذه هي المنطقة التي تتألق فيها الطابعات ثلاثية الأبعاد. نظرًا لأنها تتطور مباشرةً من نموذج CAD، فلا يوجد تقريبًا أي تصميمات لا تستطيع الطابعات ثلاثية الأبعاد التعامل معها. تتطلب التصنيع، سواء كان التصميم التقليدي أو التصميم باستخدام الحاسب الآلي، الكثير من المدخلات من الخبراء لضمان عدم وجود عوائق أمام أداة القطع.
مما يجعل الكثير من التصاميم المعقدة إما غير عملية أو مستحيلة.
ومن ناحية أخرى، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تتحرر من كل هذه القيود فحسب.
ويمكنه أيضًا المضي قدمًا والتعامل مع التصميمات المجوفة والميزات الأخرى غير الممكنة في تقنيات التصنيع الأخرى.

دقة الأبعاد

سيكون لدقة الأبعاد التي تحتاجها أيضًا تأثير على التقنية المناسبة لك.
تتميز كل من آلات CNC والطابعات ثلاثية الأبعاد بالدقة التامة وتقدم نتائج متسقة.
ومع ذلك، لا تزال آلات CNC تعتمد على الإدخال الأولي من المشغل ورموز G/M.
لا تواجه الطابعات ثلاثية الأبعاد هذه المشكلة وتمنحك نتائج متسقة.
ومع ذلك، فإن الاختلاف بينهما صغير جدًا ولا يكاد يذكر بالنسبة لمعظم التطبيقات الشائعة.
ولذلك، فإن الطباعة باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد تقف على قدم المساواة في هذا الصدد.

صقل الأسطح

هذا هو أحد المجالات التي تكون فيها آلات CNC هي الفائز الواضح.
في ظل الظروف المناسبة، ستوفر آلات CNC تشطيبًا سطحيًا أفضل جودة مقارنةً بالطابعات ثلاثية الأبعاد.
السبب الرئيسي وراء هذا الاختلاف هو حقيقة أن الطابعات ثلاثية الأبعاد مصممة للنماذج الأولية والأجزاء التي تحتاج إلى مزيد من المعالجة.
يتم تصنيع آلات CNC لإنشاء منتجات نهائية جاهزة للسوق، وبالتالي فإن قدراتها على تشطيب الأسطح تكون أكثر تقدمًا.

سرعة

بشكل عام، يمكن لآلات CNC قطع القطع بشكل أسرع بكثير من الطابعات ثلاثية الأبعاد.
ومع ذلك، فإن الوقت الإجمالي لا يعتمد على معدلات القطع فقط.
يحدد وقت بدء تشغيل الجهاز ومتطلبات المعالجة المسبقة الأخرى بالإضافة إلى عوامل أخرى السرعة الإجمالية للعملية.
الحجم يلعب أيضا دورا. القاعدة العامة هي أنه بالنسبة للقطع الصغيرة، تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد خيارًا أسرع حيث تبدأ في تصنيع الجزء على الفور.
ومع ذلك، فإن CNC هو الاختيار الصحيح للأجزاء الأكبر حجمًا.

متطلبات ما بعد المعالجة

بشكل عام، توفر ماكينات CNC جزءًا جاهزًا بنسبة 100% للسوق. الطابعات ثلاثية الأبعاد مختلفة قليلاً.
ترتبط تطبيقاتها الشائعة بالنماذج الأولية أو المساعدة في إنشاء القالب.
في كلتا الحالتين، فإن تشطيب السطح الخشن يعمل بشكل جيد. بخلاف ذلك، سيتعين عليك معالجة الجزء بشكل أكبر قبل أن يصبح جاهزًا لأي تطبيق آخر.
وبصرف النظر عن ذلك، فإن المكونات المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لها متطلبات أخرى للمعالجة الحرارية.
نظرًا لكيفية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد، فإن الجزء الذي تم تطويره لا يتمتع بقدر كبير من قوة الكلال وخصائص التأثير.
تتيح المعالجة الحرارية للهيكل الداخلي ضبطًا أفضل وتقديم أداء أفضل.
ومع ذلك، فإنه لا يزال لا يعمل بشكل جيد مثل أجزاء CNC.

الصداقة البيئية

يمكن لمواد الطباعة CNC والطباعة ثلاثية الأبعاد العمل مع عدد كبير من المواد.
تكون عملية CNC بشكل عام خالية من المواد الضارة بينما تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد المزيد من البلاستيك الحراري للنماذج الأولية.
إذا تم استخدامها بشكل صحيح، فإنها يمكن أن تكون طريقة رائعة لإعادة تدوير البلاستيك الذي كان من الممكن أن يبقى متداولًا لفترة أطول.
لذلك، اعتمادًا على تطبيقك والتزامك تجاه البيئة، يمكن أن تكون الطباعة باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد خيارات صديقة للبيئة.

ميزانية التصنيع

كل من CNC و3DP لهما بعض التكاليف المرتبطة.
بالنسبة للأجزاء الصغيرة التي تستخدم لمرة واحدة، تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد هي الخيار الأفضل.
ومع ذلك، يتطلب الإنتاج بكميات كبيرة عمليات متسقة وتعد CNCs هي الخيارات الأفضل لذلك.