機(jī)加工與增材制造在功能原型上的對(duì)比

在以前，CNC加工實(shí)際上是唯一能夠快速加工出功能原型零件的技術(shù)。過(guò)去的增材制造技術(shù)雖然也能制造出樣品，但都是非功能性的。如今，情況已有所改善——增材制造技術(shù)已能夠制造出堅(jiān)韌的剛性零件了。但即便如此，CNC加工的效率仍然要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于增材制造。當(dāng)需要制作短期使用的功能原型零件時(shí)，應(yīng)該如何選擇CNC加工技術(shù)和增材制造技術(shù)的最佳時(shí)機(jī)呢?

像這樣的塑料零件，可以通過(guò)增材制造或數(shù)控銑削制造出來(lái)，不過(guò)哪種方式會(huì)更好呢？

Proto Labs公司主要生產(chǎn)快速、短期使用的零件，在其常規(guī)運(yùn)行中，同時(shí)采用了這兩種工藝。該公司在其官方網(wǎng)站上(protolabs.com)發(fā)布了一篇文章，對(duì)兩者的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了對(duì)比，以下為部分對(duì)比內(nèi)容：

1.材料選擇。優(yōu)勢(shì)：機(jī)加工。與增材制造技術(shù)相比，機(jī)加工所能處理的材料范圍要更廣一些，無(wú)論是金屬還是塑料材質(zhì)，均是如此，盡管增材制造技術(shù)也能夠處理大部分的彈性材料。

2.幾何體。優(yōu)勢(shì)：增材制造。對(duì)機(jī)加工來(lái)說(shuō)，尖銳的內(nèi)角、咬邊和較深的容器等特征，是該生產(chǎn)技術(shù)所面臨的難點(diǎn)。此外，彎曲的內(nèi)部冷卻通道及其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也是機(jī)加工技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，該技術(shù)也無(wú)法制造出某些整體結(jié)構(gòu)。按照Proto Labs公司的說(shuō)法，機(jī)加工技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)出威浮球，而這對(duì)增材制造技術(shù)來(lái)說(shuō)就是小菜一碟。

3.公差與表面修整。優(yōu)勢(shì)：機(jī)加工。嚴(yán)密的尺寸精度和良好的表面修整，這對(duì)機(jī)加工而言就是家常便飯。增材制造技術(shù)能夠制造出相對(duì)光滑和精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，但卻很難將公差控制在較小的范圍內(nèi)。

此外，還有一項(xiàng)內(nèi)容是Proto Labs公司未曾列出的，特此指出：

4.無(wú)人監(jiān)督的運(yùn)行。優(yōu)勢(shì)：增材制造。對(duì)原型的外包生產(chǎn)而言，無(wú)需考慮人員值守這一因素;但對(duì)其內(nèi)部生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)潛在的要點(diǎn)。在機(jī)加工過(guò)程中，通常需要員工值守來(lái)安裝設(shè)備，以及監(jiān)督各類操作運(yùn)行。對(duì)比之下，增材制造技術(shù)則無(wú)需耗費(fèi)大量人力。打印流程可以在晚上進(jìn)行，無(wú)需人員監(jiān)督，這樣在第二天早上即可獲得其所制造出的零件。因此，這一技術(shù)十分適合那些需要耗費(fèi)大量人力和機(jī)床來(lái)執(zhí)行其他任務(wù)的工廠。