CNC 머시닝 대 금속 프로토타입용 AM

CNC 머시닝을 생산 프로세스로, 3D 프린팅을 프로토타이핑 프로세스로 생각하고 싶을 수 있습니다. 결국 CNC는 산업 품질의 금속으로 고정밀 부품을 만들 수 있는 반면, 적층 제조는 시작 비용이 낮고 현장에서 일회성 부품에 최적화되어 있습니다.

그러나 현실은 그보다 더 복잡합니다. 예, 금속 3D 프린팅은 훌륭한 프로토타이핑 도구이지만 올바른 접근 방식을 사용하면 CNC 머시닝도 가능합니다. 따라서 둘 중 하나를 선택하기가 어려울 수 있습니다.

CNC 머시닝과 금속 프로토타입용 AM을 비교할 때 공정 비용, 재료 가용성, 확장성, 교량 생산 등 여러 가지 요소를 고려해야 합니다.

이 기사에서는 CNC 머시닝과 적층 제조의 각각의 이점을 살펴보고 어떤 것이 다른 것보다 더 나은 상황을 고려합니다.

CNC 대 AM:프리미엄 대 이코노미?

언뜻 보기에 CNC 가공은 3D 프린팅보다 더 큰 투자처럼 보일 수 있습니다. 3D 프린터는 소규모 사무실에서도 흔히 볼 수 있는 반면 CNC 기계는 심각한 프로젝트에만 사용되는 값비싼 전문 장비입니다. 저가형 데스크탑 3D 프린터의 가격은 수백 달러에 불과합니다. 모든 CNC 기계는 훨씬 더 비쌉니다.

그러나 금속 프로토타입의 경우 구분이 그렇게 명확하지 않습니다. 금속 적층 제조 시스템은 소비자 가격대에서 사용할 수 없으므로 금속 3D 프린터와 CNC 기계는 가격면에서 비슷합니다.

또한 RapidDirect와 같은 제조 네트워크에서 프로토타입을 주문할 때 부품 비용만 중요합니다. 고객인 당신은 기계 공장의 투자에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

그렇다면 가공된 금속 프로토타입과 3D 프린팅된 금속 프로토타입 사이에 큰 가격 차이가 있습니까? 간단히 말해서:아닙니다. CNC 머시닝의 발전은 프로세스를 그 어느 때보다 효율적으로 만들었습니다. 즉, 엔지니어는 머시닝된 부품을 빠르고 대량으로 생성할 수 있습니다. 또한 금속 AM은 3D 프린팅 스펙트럼의 가장 비싼 부분에 머물러 있습니다.

따라서 CNC 가공 프로토타입과 3D 프린팅 프로토타입 중에서 결정할 때 예산만 고려해서는 안 됩니다.

금속 프로토타입을 위한 CNC 가공의 장점

CNC 가공은 다양한 산업 분야에서 모든 종류의 금속 부품에 대해 검증된 제조 공정입니다. 또한 전 세계의 기계 공장에서 시각적, 기계적 및 최종 단계 금속 프로토타입을 주문하는 경우가 많아 생산 및 프로토타입 제작에 널리 사용됩니다.

CNC 가공의 장점은 강력한 부품, 확장성 및 엄격한 공차를 포함하므로 많은 상황에서 공정을 적층하는 것보다 선호합니다.

기계적 특성

CNC 머시닝과 AM은 근본적으로 다른 방식으로 금속을 조작합니다. SLM(Selective Laser Melting)과 같은 공정에서 녹은 분말로 부품을 한 층씩 만드는 경우 CNC는 "블랭크"로 알려진 압출 금속 덩어리에서 재료를 잘라냅니다.

AM은 상당히 강력한 프로토타입을 만드는 데 사용할 수 있지만 CNC의 기계적 이점은 상당합니다. 압출 금속 블랭크는 물리적으로 일관성이 있으며 층 사이에 접착이 필요하지 않습니다. 견고한 블록이므로 변형을 최소화하면서 강력하고 견고한 프로토타입을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

확장성

매우 적은 양의 금속 프로토타입을 위해 CNC 가공보다 AM을 선택하는 것이 더 빠르고 저렴할 수 있습니다. 3D 프린팅은 상대적으로 느린 프린팅 프로세스에도 불구하고 설정 시간이 짧기 때문입니다.

그러나 소수의 장치 이상의 경우 CNC가 대안보다 저렴하고 효율적입니다.

여기에는 몇 가지 의미가 있습니다. 3D 프린팅을 사용하여 일회성 프로토타입을 만드는 것이 더 저렴하더라도 장기적으로는 CNC 가공이 훨씬 더 경제적일 수 있습니다. 프로젝트를 확장해야 하고 더 많은 단위가 필요한 경우 CNC 가공을 사용하여 주문 크기를 늘리는 것이 더 쉽고 빠르기 때문입니다.

가공된 프로토타입은 대량 생산의 지름길입니다. 3D 프린팅 프로토타입은 그렇지 않습니다.

엄격한 공차

일반적으로 CNC 가공은 3D 프린팅보다 훨씬 정확합니다. 즉, CNC 기계를 사용하여 금속 프로토타입을 훨씬 더 엄격한 공차로 가공할 수 있습니다.

CNC 허용 오차는 ±0.025mm만큼 낮을 수 있지만 고급 금속 3D 프린터는 일반적으로 ±0.200mm까지만 허용됩니다.

금속 부품도 CNC 기계로 만들 때 반복성이 매우 높습니다. 이것은 생산 중에 더 중요하지만 기계적 테스트를 위해 여러 프로토타입을 만들 때도 유리할 수 있습니다.

금속 프로토타입을 위한 AM의 장점

대부분의 프로토타입 제작 상황에서 CNC 가공은 확장 및 브리지 생산에 적합한 더 나은 금속 부품을 생산합니다.

그러나 적층 제조는 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다.

일회용 속도 및 가격

믿을 수 없을 정도로 짧은 시간 안에 프로토타입을 만들어야 하는 경우 CNC 가공에 시간이 충분하지 않을 수 있으므로 AM이 확실한 솔루션이 됩니다. 설정 시간이 짧기 때문에 부품을 3D 프린팅하여 수일 내에 배송할 수 있습니다.

내부 도형

3D 프린팅 기술은 내부에서도 특이한 기하학적 구조로 매우 복잡한 모양을 만들 수 있습니다.

( Autodesk 의 이미지 )

이러한 내부 형상은 기계의 절삭 공구가 외부를 관통하지 않고는 부품의 내부에 도달할 수 없기 때문에 CNC 기계로 재현할 수 없습니다. 한편 3D 프린팅은 단면 레이어에 부품을 구축하므로 기하학적 제한이 거의 없습니다.

CNC 선택 시기 및 AM 선택 시기

금속 프로토타입을 생성할 때 일반적으로 CNC 머시닝을 사용하는 것이 좋습니다. 이 프로세스는 우수한 기계적 특성을 가진 반복 가능하고 정밀한 부품을 생성하기 때문입니다. 그러나 이상적인 프로세스를 선택하는 것은 상황과 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

CNC가 AM보다 선호되는 상황은 다음과 같습니다.

• 금속 프로토타입이 특히 강력해야 하는 경우

• 엄격한 공차가 필요한 경우

• 프로토타입 사본이 많이 필요한 경우

• 향후 프로젝트 확장 가능성이 있는 경우

• 원형에 둥근 모서리 또는 반경이 필요한 경우

AM이 CNC보다 선호되는 상황은 다음과 같습니다.

• 하나 또는 소수의 프로토타입이 필요한 경우 및 위 목록의 기준은 적용되지 않습니다.

• 프로토타입에 복잡한 내부 형상이 필요한 경우

• 마감 기한이 매우 촉박한 경우

어떤 제조 프로세스가 금속 프로토타입에 가장 적합한 조치인지 여전히 확실하지 않은 경우 가장 간단한 해결책은 프로세스를 안내해 줄 수 있는 RapidDirect 전문가에게 문의하는 것입니다.