Moet u CNC gebruiken voor Rapid Prototyping? Leer 4 voordelen en 2 nadelen

Hopelijk heeft ons vorige artikel over rapid prototyping u geïnformeerd over de voordelen van rapid prototyping in het engineering- en ontwerpproces.

Maar zelfs nadat u besluit de sprong te wagen, bevindt u zich waarschijnlijk nog steeds op een kruispunt; ofwel kiest u voor CNC-bewerking of additieve fabricage voor uw rapid prototyping-project.

Dit artikel presenteert de voor- en nadelen van het gebruik van CNC rapid prototyping voor uw productontwikkelingsproject. Het zal dienen als een gids om u te helpen de juiste beslissing te nemen en uw concurrenten voor te blijven.

Voordeel #1 CNC Rapid Prototyping Machines zijn nauwkeurig

Computer numerieke besturing (CNC) machines behoren tegenwoordig tot de meest nauwkeurige bewerkingstechnologieën. En dit komt omdat het grootste deel van het CNC-bewerkingsproces volledig geautomatiseerd is, waardoor de factor 'menselijke fouten' die veel voorkomt in conventionele productieprocessen zoals spuitgieten, wordt geëlimineerd.

Een productontwerper die prototypes wil maken, hoeft alleen een 3D CAD-model van het ontwerp te maken. Een machinewerkplaats zal geen probleem hebben om het onderdeel precies volgens specificatie te vervaardigen. Deze machines kunnen onderdelen maken met toleranties van ±4 μm, wat meer dan nauwkeurig genoeg is voor de overgrote meerderheid van prototyping-eisen.

Meer informatie over: Nauwkeurigheid versus precisie versus toleranties

Voordeel #2 CNC-bewerking is snel en maakt eenvoudige aanpassingen mogelijk

Het geautomatiseerde karakter van CNC-machines maakt ze ook erg snel. Een CNC-machine kan binnen enkele uren prototypes maken, terwijl conventionele fabricageprocessen dagen (soms weken) in beslag kunnen nemen.

Bovendien, omdat CNC-bewerking een korte doorlooptijd biedt, kunnen u en uw engineeringteam snel CNC-prototypeonderdelen testen en ontwerpaanpassingen maken die nodig zijn om het product naar wens te laten functioneren. Korte doorlooptijden zijn vooral cruciaal als u uw concurrenten voor wilt blijven door snel nieuwe producten op de markt te brengen.

Meer informatie over: Aanvoersnelheid versus snijsnelheid

Voordeel #3 CNC-machines zijn compatibel met een breed scala aan sterke materialen

Additieve productietechnologieën zoals 3D-printen hebben enkele overeenkomsten met CNC-bewerkingen - beide zijn geautomatiseerd en vertrouwen op 3D CAD-bestanden om prototypes te maken. Wat CNC-bewerking echter onderscheidt van 3D-printen, is de compatibiliteit ervan met een breed scala aan moeilijk te bewerken technische materialen.

Productontwikkelaars kunnen de wisselwerking tussen de prestaties, de kosten en het uiterlijk van een prototype beter begrijpen wanneer het met verschillende grondstoffen wordt gemaakt.

Tabel 1 geeft een aantal veelvoorkomende metalen en kunststoffen weer die kunnen worden bewerkt met behulp van CNC-technologie.

Meer informatie over: CNC-bewerkingsmaterialen

Voordeel #4 CNC Rapid Prototyping is goedkoop

CNC-bewerking helpt de initiële investeringskosten voor de ontwikkeling van nieuwe producten te verlagen, omdat er geen aparte of nieuwe gereedschappen nodig zijn telkens wanneer u een prototype maakt. U kunt uw middelen gebruiken voor andere belangrijke aspecten van productontwikkeling, zoals het testen van prototypen en kwaliteitscontrole.

Meer informatie over: De kosten van CNC-bewerkingen

Nadeel #1 Afvalmateriaal

CNC-bewerking is een subtractief proces - het verwijdert delen van een voorraadmateriaal totdat het gewenste prototypeonderdeel van het werkstuk is gemaakt. Je moet meer materiaal kopen dan er in het onderdeel gaat, terwijl 3D-printen het prototype helemaal opnieuw bouwt met heel weinig afval.

Nadeel #2 Enkele geometrische beperkingen

Omdat CNC-snijgereedschappen van bovenaf toegang krijgen tot het werkstuk, kunnen sommige functies en verborgen geometrieën een uitdaging zijn om te creëren. 3D-printen kan in dergelijke situaties geschikter zijn omdat ze niet worden beïnvloed door toegang tot snijgereedschap.

Meer informatie over: CNC-bewerking versus 3D-printen

Hoe u de juiste beslissing neemt voor uw situatie

CNC-bewerking, 3D-printen, spuitgieten en urethaangieten zijn geen one-size-fits-all, dus hoe kiest u de beste voor uw rapid prototyping-project?

Als u snel grote volumes prototypes wilt maken met verbeterde structurele integriteit en goede mechanische eigenschappen, dan moet u kiezen voor CNC-bewerking. Daarentegen is 3D-printen beter geschikt voor het vervaardigen van kleine series prototypes die worden gebruikt om concepten te visualiseren.

Spuitgieten en urethaangieten combineren de structurele integriteit van CNC-bewerking en de goede oppervlakteafwerking van 3D-printen om prototypes te maken. Ze worden echter gekenmerkt door hoge gereedschapskosten en lange doorlooptijden voor het instellen. Ze zijn misschien geen kosteneffectieve optie voor kleine oplagen van prototypes.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van rapid prototyping-diensten over de hele wereld. We hebben samengewerkt met meer dan 800 innovatieve bedrijven en hebben een breed scala aan hoogwaardige prototypingdiensten geleverd, waaronder 3D-printen, CNC-bewerkingen, spuitgieten en urethaangieten. Lees meer over onze rapid prototyping-services.