Когда cледует обрабатывать детали, напечатанные на 3D-принтере, с помощью станков с ЧПУ?

Вначале были станки с ЧПУ, вскоре после этого появилась 3D-принтеры, и с тех пор механическая обработка изменилась.

Возможно, это небольшое упрощение, но это не так уж и далеко от правды. И обработка с ЧПУ, и 3D-печать - это механические процессы, позволяющие придать заготовке или детали желаемую форму, но оба они работают по-разному. Обработка с ЧПУ - это процесс вычитания; он удаляет материал по крупицам, вырезая или придавая форму заготовке.

С другой стороны, 3D-печать - это процесс аддитивного производства. 3D-принтеры создают заготовку медленно, слой за слоем, с нуля. Может показаться, что использование обоих процессов на одной и той же детали работает против вас самих. Вы напечатали деталь только для того, чтобы ее обработать? Зачем было это делать ? Почему нельзя было сразу напечатать готовую деталь?

Оказывается, хотя обработка с ЧПУ и 3D-печать кажутся противоположными процессами и не должны одновременно участвовать в изготовлении детали, бывают случаи, когда использование этих двух методов вместе действительно имеет смысл. Мы обрисовали в общих чертах несколько обстоятельств, когда вы должны использовать оба этих метода вместе.

Используйте станок с ЧПУ для обработки 3D-деталей, чтобы:

1) Cэкономить время:

Одним из традиционных методов производства является механическая обработка пресс-форм для литья под давлением, но это трудоемкий процесс. Хотя 3D-печать не совсем быстрая, она быстрее, чем альтернатива, поэтому, когда время поджимает, имеет смысл напечатать 3D-деталь, а затем закончить ее на станке с ЧПУ.

2) Обеспечить точность:

Технология, лежащая в основе 3D-печати, за последнее десятилетие развивалась семимильными шагами, но она все еще не способна обеспечить низкие допуски просто за счет процесса печати. Для достижения высокого уровня точности детали, напечатанные на 3D-принтере, необходимо обрабатывать. Станки с ЧПУ способны выдерживать такие низкие допуски. Если 3D-печать является наиболее эффективным способом производства данной детали - скажем, прототипа - но станки с ЧПУ обеспечивают более точные результаты, тогда печать приблизительных размеров на 3D-принтере и точная обработка на станке с ЧПУ может иметь смысл.

3)Хорошо обработать деталь:

Как уже упоминалось, станки с ЧПУ способны выполнять очень точную и гладкую отделку, чего в настоящее время нет у 3D-принтеров. Обработка деталей, напечатанных на 3D-принтере, на станке с ЧПУ имеет смысл, когда требуются высокие допуски или чистовая обработка, поскольку токарные и фрезерные станки могут выполнять несколько проходов и использовать несколько инструментов для достижения гладкой поверхности.

Это также имеет смысл при обработке определенных материалов. Вырезание всей детали из особо твердого материала может привести к дополнительному износу станка с ЧПУ, но 3D-печать той же детали с последующей простой обработкой с помощью ЧПУ приводит к лучшей отделке и меньшему износу на обоих станках.

Если вы считаете, что ваша ситуация заслуживает использования обоих методов для изготовления одной детали, вот некоторые соображения, о которых следует помнить.

1) Увеличьте некоторые размеры:

Станки с ЧПУ удаляют материал, поэтому не печатайте детали на 3D-принтере слишком близко к желаемым размерам. В противном случае вы удалите слишком много материала с помощью своего станка с ЧПУ, и готовый продукт будет слишком маленьким.

2) Будьте осторожны с позиционированием:

3D-принтеры могут создавать детали c геометрией, недоступной для станков с ЧПУ - по крайней мере, без удаления какого-либо материала на своем пути и, таким образом, разрушения детали. Если вы планируете использовать станок с ЧПУ для чистовой обработки детали, обязательно используйте геометрию, доступную для вашего станка с ЧПУ.

3) Удалите все опоры для 3D печати:

3D-принтеры изготавливают изделие слоями. При необходимости, чтобы эти слои не рухнули друг на друга, ваш проект для 3D-печати может включать в себя структурные опоры. Эти опоры необходимо будет удалить после этапа 3D-печати, но не удаляйте их до тех пор, пока не будете уверены, что вам не понадобятся эти опоры при обработке детали на станке с ЧПУ.

4) Будьте осторожны с фиксацией детали:

Изогнутые, плавные детали идеально подходят для 3D-печати. Однако их может быть чрезвычайно сложно обработать на станках с ЧПУ. Встроенный дополнительный материал или даже дополнительная архитектура, чтобы упростить фиксацию деталей на фрезерном или токарном станке с ЧПУ.

Часто традиционные методы являются лучшими, а наиболее эффективным является использование 3D-печати и обработки с ЧПУ по отдельности, а не вместе. Однако, когда требуются гибкость и творческий подход и обстоятельства благоприятны, опытные машинисты могут использовать оба метода в комбинации. Оба метода удивительно гибкие. Это делает комбинацию обработки с ЧПУ и 3D-печатью идеальной также для разовых сценариев, таких как прототипирование.

3D-печать и обработка с ЧПУ не являются полярными противоположностями; это даже не две стороны одной медали. Вместо этого два метода образуют инь и ян современного производства. Комбинация обоих методов обработки открывает перед машинистами целый мир новых возможностей. По мере того, как 3D-принтеры становятся больше, точнее и быстрее, все больше и больше производителей комбинируют как аддитивную, так и субтрактивную обработку. Повышенная гибкость, сокращение времени производства и более точные детали - это лишь некоторые из результатов.