적층 제조 VS 감산 제조

산업혁명 이후로 제조 기술은 발전을 멈추지 않았습니다. 기업은 항상 더 빠르고 저렴하거나 더 나은 생산 방법을 찾고 있습니다. 지난 수십 년 동안 맞춤형 부품을 제조하기 위한 가장 신뢰할 수 있는 프로세스 중 일부는 적층 제조 또는 절삭 제조라는 두 가지 측면에 속했습니다. 재료에는 플라스틱, 열가소성 수지, 철, 강철, 탄소 등이 포함될 수 있습니다. 재료에서 물체를 만드는 데 적층 제조 및 감산 제조 공정이 모두 사용되지만 동일하지는 않습니다. 그렇다면 적층 가공과 절삭 가공의 차이점은 무엇입니까?

적층 제조란 무엇입니까?

적층 제조는 재료를 추가하여 물체를 구성하는 공정을 포함합니다. 회사에서 재료를 추가하여 물체를 만드는 경우 적층 제조로 간주됩니다. 베드나 기판에 재료를 점차적으로 첨가하여 원재료와 다른 크기와 모양의 새로운 물체를 생산할 수 있습니다.

대부분의 적층 제조 공정에는 3D 프린팅이 포함됩니다. 사실, "적층 제조"라는 용어는 3D 프린팅과 동의어가 되었습니다. 3D 프린터는 인쇄 베드에 재료를 증착하는 기계입니다. 따라서 재료를 추가하여 개체를 만듭니다. 일반적인 3D 프린터의 작동 원리는 노즐에서 압출된 재료를 방출하는 것입니다. 기본 레이어를 만든 다음 다음으로 가장 높은 레이어를 만듭니다. 3D 프린터는 개체가 완성될 때까지 계속해서 각 개별 레이어를 만듭니다.

나 효익

적층 제조의 가장 큰 장점은 설계의 다양성입니다. 적층 제조는 매우 복잡한 모델을 생산할 수 있으며 다른 제조 공정에서는 할 수 없는 속이 빈 내부 부품이 있는 설계도 생산할 수 있습니다. 실제로 CAD로 거의 만들 수 있는 디자인을 적층 제조를 통해 복제할 수도 있습니다.

소수의 프로토타입 모델의 경우 일반적으로 적층 제조가 더 실용적입니다. FDM 3D 프린터와 같은 적층 제조 기계는 설정이 거의 필요하지 않기 때문입니다. 3D 디자인을 사용하면 몇 분 안에 3D 프린터를 시작할 수 있습니다. 프로세스가 거의 완전히 자동화되어 있으므로 도구를 변경하는 데 시간을 할애할 필요가 없습니다. 이러한 유연성 덕분에 "주문형" 생산을 위한 적층 제조 기술이 선택됩니다.

적층 제조는 기존 재료에서 폐기물을 제거하지 않기 때문에 공정은 본질적으로 감산 제조에 비해 훨씬 적은 폐기물을 생성합니다. 기업의 경우 이를 통해 폐기물 처리 또는 재활용 비용을 줄일 수 있습니다.

단점

적층 제조는 디자인면에서 다재다능하지만 재료 측면에서는 엄격하게 제한됩니다. 대부분의 3D 프린팅 기술은 플라스틱 또는 플라스틱 복합 재료의 사용으로 제한됩니다. 또한, 층별 공법은 층이 서로 접착되는 구조적 약점을 초래한다. 이것은 적층 제조를 사용하여 만든 물체가 무게를 지탱하거나 극한 조건을 견딜 만큼 충분히 강하지 않을 수 있음을 의미합니다. 이것은 본질적으로 기능이 없는 프로토타입을 만드는 데 사용되는 적층 제조를 제한합니다.

기존의 3D 프린터는 금속을 이용해 프린팅을 할 수 있지만 업계에서는 여전히 희소하다. 일반적으로 3D 프린팅을 사용하여 맞춤형 금속 부품을 생성하는 것은 CNC 가공을 사용하여 맞춤형 금속 부품을 생성하는 것보다 더 비쌉니다.

비교적 빠른 3D 프린팅 프로세스(예:SLS 및 SLA)의 경우에도 객체를 레이어별로 구축하는 프로세스는 매우 느립니다. 이로 인해 적층 제조는 대량 수요에 대응할 수 없습니다. 3D 프린터에는 제한된 크기의 빌드 플랫폼도 있습니다. 작업에 큰 부품이나 모델이 필요한 경우 더 작은 구성 요소로 인쇄하여 함께 접착해야 합니다. 더 많은 실패 지점은 말할 것도 없고 추가 작업이 필요합니다.

이란 감산 제조 ?

빼기 제조에는 재료를 제거하여 물체를 구성하는 프로세스가 포함됩니다. 기본적으로 적층 제조의 반대입니다. 회사는 재료를 추가하지 않고 재료를 제거하여 절삭 가공을 수행합니다. 일반적으로 많은 양의 원료로 시작합니다. 그런 다음 회사는 더 작은 치수와 다양한 모양을 가진 새로운 개체를 만들기 위해 여분의 재료를 제거합니다.

빼기 제조라는 용어는 CNC 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계를 사용하여 원래 블록에서 재료를 지속적으로 제거하여 원하는 모양과 크기를 달성함으로써 물체를 생산하는 프로세스를 말합니다. 프로세스는 설계 엔지니어가 가급적 온라인 견적 시스템을 사용하여 기계 작업장에 CAD 모델을 제출할 때 시작됩니다. 고급 소프트웨어는 도구, 도구 경로 및 최상의 공작물을 분석 및 설계하고 선택합니다. CNC 공작 기계는 금속, 목재, 유리, 세라믹, 플라스틱 및 복합 재료를 포함한 다양한 재료를 사용할 수 있습니다.

장점

빼기 제조에는 몇 가지 주요 이점이 있습니다.

표면 마감

높은 정밀도 및 기하학적 정확도

우수한 반복성

높은 스트레스 애플리케이션

적층 제조에 비해 특정 부품의 가공 비용이 저렴합니다. 빼기 제조는 재료의 원래 무결성을 보존합니다. 이는 감산으로 제조된 제품이 더 내구성이 있다는 것을 의미하므로 이 기술은 특히 자동차 및 항공기 제조 산업에서 널리 사용됩니다.

여러 재료와 호환

속도와 높은 생산성

빼기 제조에는 선형 및 다축 회전 기능이 있는 기계가 포함됩니다. 표준 3축 및 5축 CNC 밀링 머신과 선반은 다양한 방향에서 공작물을 가공하여 복잡한 설계를 달성할 수 있습니다.

절삭 가공으로 생성된 모델 및 부품의 품질은 일반적으로 적층 가공보다 우수합니다. 이 공정은 눈에 보이는 레이어 라인을 생성하지 않기 때문에 후처리 공정에서 최소한의 작업만 필요합니다.

단점

CNC 가공으로 지나치게 복잡한 디자인이나 속이 빈 물체를 자르거나 조각하는 것은 불가능합니다. 또한 CNC 기계를 설정하는 데 많은 시간이 걸립니다. 사소한 디자인 변경조차도 수동으로 수행해야 하는 재조립이 필요할 수 있습니다. 따라서 CNC 가공은 제조업체가 대량 생산을 위해 예약한 것입니다.

최종 생각

제조 기술 측면에서 3D 프린팅을 통한 적층 제조는 여전히 떠오르는 기술입니다. 거의 모든 3D 디자인에 대해 우수한 판매 포인트를 만들 수 있다는 것이 판매 포인트이지만, 기존 제조 방식을 없애기에는 기술이 부족합니다. 빼기 제조는 수십 년 동안 존재해 왔지만 여전히 여러 산업에서 표준으로 널리 인정받고 있습니다.

빼기 제조는 여전히 회사에서 많은 수의 부품을 빠르고 안정적으로 생산해야 할 때 사용하는 방법입니다. 이 기술은 특히 금속으로 내구성이 높은 부품을 제조하는 데 적합합니다. 점점 더 많은 기업이 레이저 절단 및 방전 가공(EDM)과 같은 새로운 기술을 탐색함에 따라 절삭 가공이 사라질 위험이 없어 보입니다.