Mesin CNC vs AM untuk Prototipe Logam

Mungkin tergoda untuk menganggap mesin CNC sebagai proses produksi dan pencetakan 3D sebagai proses pembuatan prototipe. Bagaimanapun, CNC mampu membuat suku cadang berpresisi tinggi dari logam berkualitas industri, sementara manufaktur aditif memiliki biaya awal yang rendah dan dioptimalkan untuk suku cadang langsung dan sekali pakai.

Tapi kenyataannya lebih rumit dari itu. Ya, pencetakan 3D logam adalah alat prototyping yang sangat baik, tetapi dengan pendekatan yang tepat, mesin CNC juga bisa. Oleh karena itu, sulit untuk memilih di antara keduanya.

Saat membandingkan pemesinan CNC dengan AM untuk prototipe logam, ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan:biaya proses, ketersediaan material, skalabilitas, produksi jembatan, dan banyak lagi.

Artikel ini membahas masing-masing manfaat pemesinan CNC dan manufaktur aditif serta mempertimbangkan situasi di mana yang satu lebih baik dari yang lain.

CNC vs AM:Premium vs ekonomi?

Sekilas, mesin CNC mungkin tampak seperti investasi yang lebih besar daripada pencetakan 3D. Printer 3D adalah hal biasa, bahkan di kantor kecil, sementara mesin CNC adalah peralatan profesional mahal yang hanya digunakan untuk proyek serius. Printer 3D desktop kelas bawah dapat berharga hanya beberapa ratus dolar; semua mesin CNC jauh lebih mahal.

Namun, dengan prototipe logam, perbedaannya tidak begitu jelas. Sistem manufaktur aditif logam tidak tersedia dalam kisaran harga konsumen, sehingga harga printer 3D logam dan mesin CNC sebanding.

Terlebih lagi, ketika memesan prototipe dari jaringan manufaktur seperti RapidDirect, biaya suku cadang adalah satu-satunya hal yang penting. Anda, klien, tidak perlu khawatir tentang investasi toko mesin.

Jadi apakah ada perbedaan harga yang besar antara prototipe logam yang dicetak dengan mesin dan 3D? Singkatnya:tidak. Kemajuan dalam permesinan CNC telah membuat proses lebih efisien dari sebelumnya, yang berarti para insinyur dapat membuat bagian-bagian mesin dengan cepat dan dalam volume besar. Selain itu, AM logam tetap berada di ujung spektrum pencetakan 3D yang lebih mahal.

Oleh karena itu, saat memutuskan antara prototipe mesin CNC dan cetakan 3D, anggaran tidak boleh menjadi satu-satunya pertimbangan Anda.

Keuntungan permesinan CNC untuk prototipe logam

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur yang telah dicoba dan diuji untuk semua jenis bagian logam di berbagai industri. Ini juga banyak digunakan untuk produksi dan pembuatan prototipe, dengan toko mesin di seluruh dunia sering menerima pesanan untuk prototipe logam visual, mekanis, dan tahap akhir.

Keuntungan pemesinan CNC termasuk suku cadang yang kuat, skalabilitas, dan toleransi yang ketat, membuat proses lebih disukai daripada aditif dalam banyak situasi.

Properti mekanik

Mesin CNC dan AM memanipulasi logam dengan cara yang berbeda secara fundamental. Di mana proses seperti Selective Laser Melting (SLM) membuat komponen lapis demi lapis dari bubuk leleh, CNC memotong material dari bongkahan logam yang diekstrusi yang dikenal sebagai "kosong".

Sementara AM dapat digunakan untuk membuat prototipe yang cukup kuat, keuntungan mekanis dari CNC sangat signifikan. Kosong logam yang diekstrusi secara fisik konsisten dan tidak memerlukan adhesi antar lapisan. Ini adalah balok padat, dan oleh karena itu, dapat digunakan untuk membuat prototipe yang kuat dan kokoh dengan deformitas minimal.

Skalabilitas

Dalam jumlah yang sangat, sangat rendah, dapat lebih cepat dan lebih terjangkau untuk memilih AM daripada mesin CNC untuk prototipe logam. Itu karena pencetakan 3D memiliki waktu penyiapan yang singkat, meskipun proses pencetakan relatif lambat.

Namun, untuk lebih dari beberapa unit, CNC menjadi lebih murah dan lebih efisien daripada alternatifnya.

Ini memiliki beberapa implikasi. Bahkan jika prototipe sekali pakai lebih murah untuk dibuat menggunakan pencetakan 3D, pemesinan CNC mungkin jauh lebih ekonomis dalam jangka panjang. Karena jika proyek perlu ditingkatkan dan lebih banyak unit diperlukan, lebih mudah dan lebih cepat untuk meningkatkan ukuran pesanan menggunakan mesin CNC.

Sebuah prototipe mesin adalah jalan pintas untuk produksi massal; prototipe cetak 3D tidak.

Toleransi ketat

Secara umum, pemesinan CNC jauh lebih akurat daripada pencetakan 3D, yang berarti prototipe logam dapat dikerjakan dengan toleransi yang jauh lebih ketat menggunakan mesin CNC.

Toleransi CNC bisa serendah ±0,025 mm, sedangkan printer 3D logam kelas atas umumnya hanya bisa sampai seketat ±0,200 mm.

Bagian logam juga sangat dapat diulang jika dibuat dengan mesin CNC. Ini lebih penting selama produksi, tetapi juga dapat menguntungkan saat membuat beberapa prototipe untuk pengujian mekanis.

Keuntungan AM untuk prototipe logam

Untuk sebagian besar situasi pembuatan prototipe, pemesinan CNC menghasilkan bagian logam yang lebih baik yang dapat ditingkatkan dan menjembatani produksi.

Namun, manufaktur aditif menawarkan beberapa keuntungan penting.

Kecepatan dan harga untuk satu kali

Untuk prototipe yang harus dibuat dalam jangka waktu yang sangat singkat, mungkin tidak ada cukup waktu untuk pemesinan CNC, yang menjadikan AM solusi yang jelas. Waktu penyetelan singkat, sehingga suku cadang dapat dicetak 3D dan dikirim dalam beberapa hari.

Geometri internal

Teknologi pencetakan 3D dapat membuat bentuk yang sangat kompleks dengan geometri yang tidak biasa — bahkan di bagian dalam.

( Gambar dari Autodesk )

Geometri internal seperti itu tidak mungkin dibuat ulang dengan mesin CNC karena alat pemotong mesin tidak dapat mencapai bagian dalam suatu bagian tanpa menembus bagian luar. Pencetakan 3D, sementara itu, membangun bagian dalam lapisan penampang, sehingga hampir tidak ada batasan geometris.

Kapan harus memilih CNC &kapan harus memilih AM

Saat membuat prototipe logam, umumnya lebih disukai menggunakan permesinan CNC, karena prosesnya menciptakan bagian yang dapat diulang dan presisi dengan sifat mekanik yang sangat baik. Namun, memilih proses yang ideal bergantung pada situasi dan persyaratan khusus Anda.

Situasi di mana CNC mungkin lebih disukai daripada AM meliputi:

• Saat prototipe logam harus sangat kuat

• Saat toleransi ketat diperlukan

• Ketika banyak salinan prototipe diperlukan

• Jika ada kemungkinan untuk meningkatkan skala proyek di masa mendatang

• Ketika prototipe membutuhkan tepi atau jari-jari yang membulat

Situasi di mana AM mungkin lebih disukai daripada CNC meliputi:

• Saat satu atau beberapa prototipe dibutuhkan dan kriteria dari daftar di atas tidak berlaku

• Ketika prototipe membutuhkan geometri internal yang kompleks

• Ketika ada tenggat waktu yang sangat ketat

Jika masih belum jelas proses manufaktur mana yang mewakili tindakan terbaik untuk prototipe logam Anda, solusi paling sederhana adalah menghubungi pakar RapidDirect yang dapat memandu Anda melalui proses tersebut.