3D 인쇄가 기존 제조 공정을 능가할 수 있습니까?

<강한> 3D 프린팅은 작년에 많은 관심을 불러 일으켰지만 산업 제조에서 기술의 미래는 여전히 불분명합니다. . 기술이 발전함에 따라 3d 프린팅 산업은 빠르게 성장했으며 이제는 다양한 유형의 재료를 인쇄할 수 있습니다. 그러나 3D 프린팅은 기존의 절삭 가공이나 사출 성형을 대체하지 못했습니다. 그 이유를 몇 가지 살펴보겠습니다.

1) 미적 품질

최종 제품에 매우 매끄럽고 완벽한 마감 처리가 필요한 경우 3D 프린팅을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 3D 프린팅은 3D 프린터가 물체가 완성될 때까지 물체에 반복적으로 재료의 연속 레이어를 "추가"하는 추가 프로세스입니다. 완제품에서 레이어는 얇게 슬라이스된 수평 단면으로 볼 수 있습니다. 사출 성형, 스탬핑 및 CNC 가공을 비롯한 많은 다른 제조 공정을 통해 더 부드러운 마감 처리가 가능합니다.

2) 강도

3D 프린팅 부품은 전통적으로 제조된 부품만큼 강하지 않습니다. 레이어별 제조 기술은 가장 큰 장점이자 가장 큰 단점입니다. 사출 성형과 같은 공정에서는 재료 구조가 상대적으로 일정하기 때문에 강도가 부품 전체에 걸쳐 매우 균일합니다. 3D 프린팅에서 제품은 레이어로 제작됩니다. 이는 레이어가 X 및 Y 평면에서와 같이 Z축에서 잘 결합되지 않기 때문에 라미네이트 약점이 있음을 의미합니다. 3D 프린팅이 약한 제품을 만드는 또 다른 요인은 프린터에 사용하기에 적합한 플라스틱이 몇 개 없다는 것입니다. 당신은 고성능 플라스틱의 전체 범위에 접근할 수 없습니다. G-10/FR4(45,000PSI) 및 FRP(30,000PSI)를 비롯한 모든 가장 강력한 플라스틱 재료는 3D 프린팅을 사용하여 제조할 수 없습니다.

3) 정밀도

대부분의 산업 제조업체는 정밀한 공차와 엄격한 품질 관리를 갖춘 하드웨어를 요구합니다. 3D 프린터는 상당히 정확하지만 CNC 기계와 비교할 수 없습니다. CNC 가공 부품의 표준 공차는 +/- 0.005" 또는 0.001"/" 중 큰 값이지만 부품 설계에 따라 더 엄격한 공차를 얻을 수도 있습니다. 3D 인쇄 허용 오차는 다양하지만 일반적으로 +/-0.009-.020" 범위입니다. 따라서 CNC 가공은 공차가 중요한 제조 부품에 더 정확한 선택인 경우가 많습니다.

4) 생산 속도

제품을 대량, 단시간에 대량 생산해야 하는 경우 최종 제품의 크기와 모양에 따라 최상의 제조 공정이 결정됩니다. 가장 빠른 제조 공정 중 하나인 스탬핑은 시간당 최대 22,000개의 부품을 생성할 수 있습니다. 그러나 스탬핑은 평평하고 상대적으로 얇고 단순하게 설계된 부품에만 적합합니다. 사출 성형은 시간당 1,440개 이상으로 매우 빠르며 훨씬 더 복잡한 구성 요소를 만들 수 있습니다. 대조적으로 3D 프린팅은 부품을 완성하는 데 며칠이 아니라 몇 시간이 걸리는 경우가 많으므로 산업용 하드웨어의 대량 생산에 적합하지 않습니다.

5) 비용

비용 면에서 3D 프린팅의 장점은 도구가 필요 없다는 것입니다. 즉, 보다 전통적인 형태의 제조에서 주요 비용이 발생합니다. 사출 금형은 수천 달러의 비용이 들 수 있습니다. 많은 3D 프린터는 다른 기계와 비교할 때 상당히 저렴합니다. 예를 들어 Makerbot®의 가격은 새 CNC 기계의 약 1/10입니다.

그러나 3D 프린팅 비용과 관련된 몇 가지 단점이 있습니다. 재료를 구입할 때 규모의 경제가 없으므로 한 품목은 $X 파운드이고 천 품목은 $1000입니다. 따라서 생산량이 증가해도 비용이 감소하지 않으므로 이 프로세스는 대량 생산에 비효율적입니다. 재료는 또한 원재료를 사는 것보다 훨씬 더 비쌉니다. 가장 저렴한 것은 파운드당 약 $25이며 일부 수지의 경우 최대 $250입니다.

그러나 제조 분야에서 3D 프린팅의 미래는 아직 더 지켜봐야 한다는 점을 염두에 두십시오. 일부 회사는 이미 이 프로세스를 사용하여 고객을 위한 프로토타입을 생산하고 있습니다. 3D 프린팅을 사용하여 사출 금형을 만드는 회사도 있습니다.

3D 프린팅의 미래에 대해 어떻게 생각하시나요? 아래 댓글 섹션에 알려주십시오.

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