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通過集成3D打印增強您的CNC車間的能力，以利用快速原型制作，減少浪費，并為客戶提供更大的設計靈活性。

人們通常認為，在制造實心零件時，3D打印和CNC加工這兩種截然不同的制造方法是直接競爭的。然而，事實上，這些對立面吸引。首先，當在同一個團隊中使用時，一個過程的優(yōu)勢補充了另一個過程的局限性。

只要看看今天絕大多數(shù)的3D打印服務也提供數(shù)控加工。從克拉夫特克勞德為了對輪轂進行Xometry，這些服務知道有時3D打印零件需要一些CNC加工來實現(xiàn)更嚴格的公差、更好的表面光潔度或簡單地增加鉆孔。在其他情況下，客戶在其制造過程中可能有的CNC加工需求和3D打印需求，或者可能不知道哪種技術。

數(shù)控商店可以通過整合自己的3D打印服務來加入這個不斷增長的制造商市場。

阿拉斯加費爾班克斯大學地球物理研究所的機械車間最近增加了一臺來自Markforged的金屬3D打印機，以比其他方法更快、更便宜的方式為科學家制造專門的研究工具和組件(來源:阿拉斯加費爾班克斯大學)

舉個例子，RPG工業(yè)公司RPG Industries的總裁兼創(chuàng)始人Bob Gingsberg表示，俄亥俄州蒂普市的一家精密制造店將Markforged的金屬和碳纖維增強尼龍3D打印機整合到他們的產(chǎn)品中，用于快速成型和最終金屬零件的幾何形狀，這些零件對CNC來說成本太高。“復合材料和金屬3D打印確實將成為我們行業(yè)的未來，我們希望成為該領域的早期采用者和專家。”

3D打印機也是公司內部機器車間的一個受歡迎的補充。美國商用電池電動汽車制造商Nikola Corporation對復雜的鋁零件進行數(shù)控加工，但采用了BigRep的大型3D打印機來制造的夾具，以在加工這些零件時固定它們。

在這篇文章中，我們詳細介紹了為什么你應該在你的CNC商店增加一臺(或多臺)3D打印機的十個原因，并介紹了一些已經(jīng)成功地同時提供這兩種技術的制造商。

更快更便宜的原型

碳纖維3D打印(來源:英國專業(yè)3D打印)

正如任何制造企業(yè)主都會告訴你的那樣，時間、成本以及如何降低這兩者始終是他們考慮的首要問題。設計迭代是制造過程的一部分，持續(xù)花費比預期更長的時間，并產(chǎn)生延遲可能導致的所有問題。

使用3D打印在幾個小時內創(chuàng)建工具或零件的原型正在成為全面數(shù)控加工前的重要一步。這有助于優(yōu)化刀具路徑、識別潛在問題和改進制造過程。

使用3D打印的快速原型制作可以節(jié)省項目時間。例如，RPG工業(yè)的任務是重建一個停產(chǎn)的電機部分對于一輛老爺車來說。他們的步是用耐用的碳纖維尼龍3D打印零件，以測試是否適合裝配。“我們可以大大縮短交貨時間，”金茨伯格說。“我們能夠在沒有任何人工干預的情況下，通宵打印。”

節(jié)省的時間、易用性，以及在此過程中修改數(shù)字設計的額外機會，對工程車間來說具有變革意義。

擴展的產(chǎn)品

總部位于上海的In3DTec提供傳統(tǒng)和添加制造(來源:In3DTec)

將3D打印服務添加到當前的CNC加工產(chǎn)品中，只會擴大您商店的潛在工作和客戶范圍。一些客戶的需求更適合3D打印技術，或者在產(chǎn)品開發(fā)過程的不同階段可能需要這兩種技術，例如在最終零件被CNC加工之前3D打印一個功能原型以供批準。

三維科技上海的一家大型代工制造店表示，其CNC加工和注射成型能力補充了其金屬和聚合物3D打印服務，使其成為“高級設計的一站式商店”該公司表示，3D打印為客戶提供了更高的生產(chǎn)靈活性，不需要高成本的工具，有更多的幾何設計自由，并且可以按需快速打印零件。

這地球物理研究所的機械車間阿拉斯加費爾班克斯大學的最近增加了一臺來自Markforged的金屬3D打印機，為科學家制造專門的研究工具和組件。“能夠進行金屬印刷大大擴展了我們的能力，”地球物理研究所機械車間經(jīng)理格雷格·希普曼說。“3D打印的一大優(yōu)勢是，你可以完成用機械幾乎不可能完成的幾何圖形。”

復雜的設計

來自Aidro的3D打印整合液壓和閥門組件(來源:Aidro)

有些零件極難或不可能用數(shù)控機床加工，如內部通道復雜的零件。當計算機打印無法解決問題時，3D打印可以為客戶提供解決方案。例如，創(chuàng)建帶有內部冷卻通道的注射成型模型和型芯，或者通過使用填充模型而不是實心材料來減輕零件重量的能力。

因為3D打印可以實現(xiàn)數(shù)控機床無法實現(xiàn)的設計，制造車間可以為客戶提供更多創(chuàng)新。可以更加靈活地應對工程挑戰(zhàn)。例如，可以為3D打印重新設計多部件組件，以包含更少的部件，從而更容易和更便宜地生產(chǎn)，并包括新的效率。

更快的批量定制

大眾Autoeuropa的3D打印車輪保護夾具(來源:UltiMaker)

3D打印并不一定比CNC加工更快，因為批量生產(chǎn)速度取決于幾個因素，包括零件的復雜性、尺寸和材料，但當涉及到一批全部定制或略有不同的產(chǎn)品時，3D打印是更好的選擇。

對于3D打印，沒有最小訂單數(shù)量，這可能是需要工具或模具的技術的情況。它有助于快速生產(chǎn)可輕松定制的小批量零件，使該流程成為利基市場、靈活批量或專業(yè)設計的理想選擇。

例如，在大眾汽車歐羅巴，內部機械車間曾經(jīng)外包專用裝配工具直到它安裝了UltiMaker 3D打印機。憑借快速批量生產(chǎn)設計的能力，該公司成功地將每個新設計迭代需要35天的流程簡化為僅4天，每年大幅節(jié)約成本91%或超過325，000美元。

該公司表示，控制整個設計過程意味著每個新工具現(xiàn)在只需10美元，團隊可以根據(jù)需要在內部不斷改進每個版本。

提高可持續(xù)性

幾乎任何類型的塑膠都可以被清洗、切碎、干燥，并制成3D打印機的原材料(來源:新的原料)

可持續(xù)發(fā)展是公司和制造商非常關心的問題，這既是對現(xiàn)代消費者態(tài)度的回應，也是對機械加工行業(yè)廢棄物遺留問題的回應。

3D打印機可以成為你的機械商店的環(huán)保附加物。它們產(chǎn)生的廢物很少，并且通常不像其他車間工具那樣需要太多的能源，這取決于技術。此外，他們可以使用生物基和99%回收絲。有些甚至可以用你店里的碎塑膠垃圾打印。

打印店組織者

David Warboss為3D打印設計的釘板系統(tǒng)衣架和工具架(來源:Prusa印刷材料公司)

如果不僅僅是提供給顧客，3D打印機也是為你的商店創(chuàng)造產(chǎn)品的一個很好的工具。每個商店都有自己的需求，尤其是在組織輔助工具和配件方面。

在制造環(huán)境中，工具的存放方式和設備的布局對工人的移動有著重要的影響。工具越近，組織得越好，工人花在獲取或尋找正確工具上的時間就越少。

許多商店現(xiàn)在使用3D打印來定制設計和制造垃圾桶、衣架和其他工具架。抽屜組織器、櫥柜和其他儲物單元也可以定制，以提高工作區(qū)流程的有效性和效率。除了這些組織輔助工具之外，您的3D打印機還可以生產(chǎn)任意數(shù)量的定制耗材，如噴嘴、單件或機器部件。這減少了對外部供應商的依賴，并允許快速更換。

定制夾具

費城機械車間產(chǎn)品開發(fā)工廠的3D打印工具(來源:產(chǎn)品開發(fā)工廠)

3D打印機在現(xiàn)有CNC加工操作中的一種主要使用方式，用于創(chuàng)建CNC過程中使用的定制工具、夾具和夾具。這可以減輕來自時間、成本和勞動密集型加工資產(chǎn)的壓力，同時提高CNC過程本身的精度和效率，尤其是對于的或專門的項目。

PHB加工和成型賓夕法尼亞州美景鎮(zhèn)。稱，3D打印在其商店中際的好處是它可以降低夾具和工具的成本。該公司表示:“由于CAD檔可以直接導入3D打印機，這也節(jié)省了我們團隊為額外的加工設備編程的時間。”。“3D打印在許多情況下都是合適的，例如當你希望節(jié)省成本，包括機械加工無法生產(chǎn)的功能，或者只是想拿在手中的低保真度零件。”

材料節(jié)約

數(shù)控加工產(chǎn)生大量廢品(來源:BigRep)

3D打印從零開始制造零件，只在需要的地方存放所需的材料，有助于限度地減少浪費。與此相反，數(shù)控加工是一個減法過程，會產(chǎn)生大量的廢料。

將3D打印機添加到您的商店可以從兩個方面幫助節(jié)省材料。首先，通過3D打印精確的原型進行裝配和功能測試，您可以確保最終的CNCed設計是的，不需要進一步的迭代。

3D打印可以為您和您的客戶節(jié)省材料成本的第二種方式是3D打印機首先使用更少的材料。使用鈦等昂貴材料進行3D打印需要的原材料更少，產(chǎn)生的廢料也更少。您還有機會改變零件設計以合并零件或創(chuàng)建網(wǎng)格填充而不是實體材料，這兩種方式都可以使用較少的整體材料來創(chuàng)建零件。

功能原型

來自加拿大阿爾伯塔省的PrototypeHubs(來源:PrototypeHubs)的多噴射融合3D打印尼龍手柄適合金屬部件

盡管一些3D打印技術適合設計原型，但其他3D打印技術可以在廣泛的工程級材料中生產(chǎn)功能原型，包括塑膠、金屬和復合材料。

這種類型的原型為客戶提供了在開發(fā)階段進行物理測試的機會，這在探索材料選項時特別有用。

在這一領域開展業(yè)務并向客戶提供原型材料好處的一家公司是產(chǎn)品開發(fā)工廠(PDFact)總部在費城。該公司表示:“在特定環(huán)境條件下測試產(chǎn)品的功能和耐用性，會帶來新的迭代和改進的設計。”“3D打印帶來了一大優(yōu)勢，因為即使原始零件不可用，也可以創(chuàng)建零件并將其集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。”

PDFact提供內部5軸加工能力和各種3D打印技術，為客戶提供組裝和檢測設備的原型和概念驗證。該公司使用功能原型進行物理測試、機械性能以及測試系統(tǒng)和組件。

易操作的

A&M工具工程團隊使用3D打印機為原型、工具和其他應用生產(chǎn)零件(來源:Formlabs)

的3D打印機的一個優(yōu)勢是易于使用。與機械車間可能需要的CNC機器和其他專門設備不同，大多數(shù)3D打印機不需要專門的操作培訓，對于技術高超、經(jīng)驗豐富的工程師來說相對簡單。

這是當時的情況A&M工具和設計總部位于馬薩諸塞州的一家機械商店，在從Formlabs引進桌面3D打印機進行現(xiàn)代化改造時，已經(jīng)運營了65年以上。“3D打印已經(jīng)成為我們工具箱中一個無價的工具，”A&M運營副總裁Guido Jacques說，“這是一種陳詞濫調，但它真的讓我們所有人跳出框框思考。”

該公司最初增加了一臺Formlabs樹脂3D打印機，以加快項目進度并開放產(chǎn)能，以補充人手不足的工程團隊，然后將3D打印應用從原型和通信模型擴展到快速生產(chǎn)工具和定制機械的最終使用零件。

源文摘自：all3dp