AM与CNC经验法则

每个人都可以使用有关最佳零件制造方法的一些指导。 Xometry分享有关增材制造案例的智慧之言。

每个人都可以使用有关最佳零件制造方法的一些指导。 Xometry分享有关增材制造案例的智慧之言。

将该金属支架3D打印在DMLS系统上。使用标准CNC加工无法在一处实现其内部细节。图片由Xometry提供。


随着增材制造(AM)在零件制造工具箱中稳步取代其他工具,有关何时使用它的一些经验法则可能会很有帮助。具体来说,AM何时会胜过标准CNC加工?

咨询公司应用工程总监Greg Paulsen问 Xometry ,供他就此主题提供意见。 Xometry成立于2014年,拥有与技术无关的即时报价平台和遍布全国的机加工车间网络,可为客户提供有效的按需制造解决方案,以应对零件采购挑战。

Xometry 可以为用户提供各种功能,包括CNC加工,钣金制造,直接金属激光烧结(DMLS),选择性激光烧结(SLS),熔融沉积建模(FDM),PolyJet 3D打印,聚氨酯浇铸和注塑成型。报价过程提供快速的周转价格,预期的交货时间和可制造性反馈;正是后者使Xometry成为各种生产方法的利弊资源。

规则,建议与思考

Dictionary.com说“rule of thumb”是1.基于经验或实践的一般或近似原则,程序或规则,而不是特定的科学计算或估计。 2.粗略,实用的程序方法。

两本有趣的书, 永远不要相信冷静的狗和其他经验法则 (Harpercollins 1991),最近, 经验法则 (Workman Publishing Company 2017),由汤姆·帕克(Tom Parker)共同提供,“美国四分之一点不到一英寸”(凯特·格拉德斯通)和“伏伤;安培杀” (Waldo Weyeris).

使用AM的可比考虑因素可能包括:如果通过CNC加工制造零件最终将去除其结构的50%以上,请考虑使用AM以减少材料浪费。或者,也许应该对比一下AM与CNC的完整工作流程所涉及的时间,因为前者可能涉及耗时的后处理步骤,而后者可能需要很长的编程/设置阶段和工具更改。

不管您是拥有自己的增材制造设备,还是正在评估让服务部门制造零件的经济性,请考虑考虑保尔森’s “AM与CNC制造的十个经验法则”下方(它们也可能适用于与其他制造工艺进行比较)。所有这些都被弄坏了,但总的来说可以帮助您对自己的决定充满信心。

这种带螺纹的金属轴承设计简单,通过CNC加工最经济地生产。图片由Xometry提供。这种带螺纹的金属轴承设计简单,通过CNC加工最经济地生产。图片由Xometry提供。

在以下情况下使用增材制造:

  1. 您的年生产需求少于1,000个零件. “机器的容量和机器的吞吐量是确定您可以实现的目标以及单位成本的两件事。”
  2. 您的零件需要机械功能,但不一定需要高度光滑的化妆品。保尔森说,他过去曾亲自将AM用于内部机械零件和夹具,而表面要求不高。’没关系。他指出,树脂技术已大大改善,但大多数印刷金属零件看起来像粒状铸件,需要进一步精加工。
  3. 零件的尺寸小于构建平台的四分之一. “这与可伸缩性有关。每当我有问题时‘您可以打印多大?’ I think ‘uh-oh,’ because it’的误导。对于24英寸乘36英寸乘36英寸的零件,大多数人不会’不了解你’给机器带来了很大的风险—那台机器实际上可以运行20天,而您’重新为此付出代价。通过将较小的零件放在不同的构建上,可以降低风险。”在这里他还使用了“rule of fist”:对于大多数塑料零件,如果零件的大小等于或小于拳头,则AM是合适的。
  4. 你不是’在另一个过程中已经便宜了。 “如果您已经具有易于铣削或注模的零件,或者是商品(例如管材),那么该零件就不是添加剂溶液的零件。”
  5. 您的零件将一组零件替换为一体零件。 “如果我的一个AM零件通过成为多合一装配来替换一组16个零件,那么我将选择加性零件。这种复杂性(允许)可能悬垂和过大的拐角,几乎让您在典型的制造约束上作弊。”
  6. 您的角色可能会在未来三个月内更改版本. “这是连续发生的,通常是’没有考虑。在产品开发中,您可能需要在工具上花费12,000美元,而在开始使用1,500个单元之后,您需要进行组件更换。现在零件需要宽1.5毫米,突然您需要重做模具。它在首批上市的产品中经常发生,因此AM可能是最可行的解决方案。”
  7. 实际产品寿命不到两年。 “If you’在寻找使用寿命长的产品时,添加剂没有’在该领域没有太多的测试,但是它没有’t mean it won’t last.”终身有用性是非常特定于应用程序的。
  8. 每周的常规需求是几十到数百,而不是数千。 “这可以追溯到年度使用量和容量。最好的例子(几年前)是GE Additive,他说,‘我们从添加金属中获得了很多好处,但是我们’d对所有产品线都这样做。’他们研究了整个金属印刷厂,而世界上没有足够的印刷厂来处理他们的商业计划。因此,他们购买了Concept Laser和Arcam,从而拥有了机器供应链。”即,了解可用资源;分布式制造可能是解决方案。
  9. 您的零件是可定制的或具有许多配置。 “不用担心:大规模定制,大规模配置—对于这些,您并不需要所有的设置或工具。 ”
  10. 您的价值高,数量少. “For this I’超越了原型制造,因为原型基本上是‘number zero’在这个清单上。使用诸如拓扑优化之类的功能来满足实际的功能需求?您可以使用添加剂做魔术。”

正如保尔森指出的那样,您的部分可能不符合所有10条规则,但对于AM来说仍然是完美的。考虑每天为正畸对准器生产的成千上万个模具(违反规则8),或者用于金属和长丝/挤压应用的超大型打印机的兴起(违反规则3)。

说完一切,Xometry就不会’t rate additive “higher”比机加工,但它也没有’t put it lower. “我们从解决方案的角度来看它,” Paulsen says. “在我们的世界中,设计已经确定。您可以为自己的工作添加规格并更改材料,然后查看需要权衡的内容,并了解每个过程的可制造性反馈。”

Xometry 平台提供了许多深入的资源:请参阅 常问问题 , 第一班博客, 设计指南, 制造标准, 材料指南终极指南 有关所有制造过程的大量有用信息。因为一针一针节省九点。

《最终制造指南》是Xometry制造平台网站上许多有用的资源之一。图片由Xometry提供。

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帕梅拉·沃特曼

帕梅拉·沃特曼(Pamela Waterman)担任数字工程’的特约编辑长达二十年。通过联系她 (必须启用JavaScript才能查看此电子邮件地址)。.

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