CNC 가공 vs 3D 프린팅: 내 프로젝트에 맞는 제조 방식은?
제조업계에 새로운 혁신이 등장하면서 가장 많이 거론되는 두 방식은 3D 프린팅과 CNC 가공입니다. 이 두 제조 공정은 모든 산업에 필요한 다양한 부품을 제공할 수 있습니다. 하지만 그 차이점 때문에 고객은 자사의 부품, 컴포넌트, 완제품 생산에 어느 쪽이 더 나은지 고민하게 됩니다. 두 방식이 어떻게 다른지 비교해 보겠습니다.
CNC 가공
컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공은 50년 이상 된 기술입니다. 큰 소재 덩어리에서 불필요한 부분을 깎아내 제품을 만드는 감산 제조 공정으로 간주됩니다. CNC 가공은 프로토타이핑, 소량 생산, 대량 생산 모두에 사용 가능합니다. 기본 공정은 엔지니어가 CAD(컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어로 2D 또는 3D 모델을 만들고, 모델 파일을 프로그램을 통해 기계 지침으로 변환하여 CNC 기계가 실제 부품을 만들도록 명령을 생성하는 것입니다.
CNC 가공 공정은 선반, 연마기, 플라즈마/레이저 커터, 밀링 머신 등 다양한 기계를 사용합니다.
장점
- 무제한 크기 범위: CNC 가공은 다양한 크기의 부품 생산 가능.
- 다양한 소재 사용: 금속, 합금, 플라스틱, 왁스, 아크릴 등 광범위한 소재 가공 가능.
- 정밀 생산: CNC 기계는 마이크로미터 단위까지 정확도 달성 가능으로 매우 정밀한 공정.
- 내열성: CNC 기계는 부품 제작 시 높은 열 임계치를 견딜 수 있음.
- 빠른 대량 생산: 감산 제조는 불필요한 소재를 단순히 제거하므로 적층 제조보다 빠름. 여러 기계를 동시 활용해 완제품 제작.
- 반복성과 품질: CNC 가공은 대량 생산 시 고품질 제품을 일관되게 반복 생산하는 데 탁월함.
- 강한 부품: 항공기 부품 등 강도와 내구성이 필요한 부품에 CNC 가공이 주로 선호됨.
단점
- 폐기물 발생: CNC 가공은 폐기물을 만듦. 제조업체가 이를 회수/재활용할 방법이 없다면 생산 부품 비용 증가 가능.
- 파일 비호환성: CNC 기계용 CAD 파일은 3D 프린팅 등 다른 제조 공정에서 사용 불가.
- 소량 생산 시 비용 증가: CNC 가공은 생산량이 많을수록 단가 하락. 소량 생산 런에는 비용이 누적되어 대량 생산에 이상적.
3D 프린팅
3D 프린팅 공정은 1980년대에 발명된 새로운 기술은 아닙니다. 하지만 지난 몇십 년간 제조업체들이 공정에 활용하며 큰 발전을 이뤘습니다. 이 방식은 적층 제조라고 불립니다. 적층 제조는 소재를 층층이 쌓아 올려 완성된 부품, 컴포넌트, 최종 제품을 만듭니다. 바닥에서 위로 소재를 적층하는 기술입니다.

CNC 가공과 마찬가지로 3D 프린팅도 CAD로 모델 파일을 만듭니다. 엔지니어는 스캐너도 사용할 수 있습니다. 이후 프로그램이 3D 모델을 2D 층으로 슬라이싱하여 제조 지침이 담긴 G-코드 파일을 생성하고, 이를 3D 프린터로 전송해 물리적 제품을 만듭니다.
사용 소재 유형에 따라 3D 프린팅으로 제품을 만드는 여러 방식이 있습니다. 선택적 레이저 소결과 선택적 레이저 용융은 주로 금속에, 융합 증착 모델링과 광조형은 플라스틱과 폴리머에 사용됩니다.
장점
- 부품 복잡성: 적층 제조 공정 덕분에 단일 소재로 극도로 복잡한 형상 제작 가능.
- 유연성: 소량 생산 런에서 생산 작업 전환 시 매우 유연함.
- 맞춤화 옵션: 예술, 보석, 의료 등 틈새 산업의 독특한 맞춤 부품 제작에 강점.
- 소량 생산에 비용 효율적: 3D 프린팅 단가는 소량 생산에서도 안정적임.
- 프로토타이핑과 소량 생산에 이상적: 3D 프린팅은 프로토타이핑과 소량 생산을 가속화함.
- 적은 폐기물: 적층 제조라 제품 제작에 필요한 정확한 소재량만 사용.
단점
- 제한된 소재 선택: 기존 감산 방식이 가공할 수 있는 광범위한 소재를 3D 프린팅에 모두 사용 불가.
- 크기 제한: 부품 크기는 프린터 베드 크기에 의존. 대형 제품 제작 시 각 컴포넌트를 별도 제작 후 추후 결합 필요.
- 대량 생산 시 느린 처리 시간: 이 공정은 CNC 가공처럼 대량 생산을 따라잡을 수 없음.
제조 솔루션으로 Impro 활용하기
CNC 제조와 3D 프린팅 비교에는 많은 장단점이 있습니다. 3D 프린팅은 프로토타입과 소량 제품을 만드는 고객에게 일부 이점을 제공하지만, 소재 유연성, 빠른 처리 시간, 정확하고 반복 가능한 대량 생산을 원하는 산업은 CNC 가공 공정에서 놀라운 이점을 찾을 수 있습니다. 귀사 제품 제작에 가장 좋은 방식을 결정하는 데 도움이 필요하면 Impro 전문가에게 문의하세요.