在制造產(chǎn)品原型用于支持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)候，3D打印和CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）銑床是兩種需要考慮的原型制作工藝，那么在具體應(yīng)用時(shí)，尤其是當(dāng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品規(guī)格尚未敲定時(shí)，該如何在這兩種工藝中做選擇呢？結(jié)合具體案例，我們可以了解兩種工藝各自的特點(diǎn)。

3D打印流程優(yōu)勢(shì)：

1、無(wú)需使用模具，可制造復(fù)雜的幾何形狀，同時(shí)不會(huì)對(duì)時(shí)間或成本產(chǎn)生影響。它讓用戶(hù)可以快速交付小批量零件，并可以靈活、敏捷地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。

2、支持并行零件處理流程，節(jié)省時(shí)間。用戶(hù)可以在單個(gè)項(xiàng)目中生產(chǎn)多個(gè)零件、生產(chǎn)單個(gè)零件的多個(gè)版本，或生產(chǎn)不同項(xiàng)目的多個(gè)零件。

3、無(wú)需使用多種設(shè)置來(lái)制造零件，無(wú)需操作員監(jiān)督或干預(yù)。在開(kāi)始作業(yè)后，設(shè)備會(huì)一直運(yùn)行，直到完成零件制造。

?

關(guān)于時(shí)間和成本的例證

以下示例使用37.00美元/小時(shí)的勞動(dòng)力成本費(fèi)率。對(duì)于每小時(shí)機(jī)器時(shí)間成本，這些示例對(duì) 3D打印和CNC均使用1.00美元的值*。對(duì)于基于擴(kuò)展體積計(jì)算的材料成本，3D打印使用 1.00美元/英寸3，而CNC使用0.50美元/英寸3**。（以便攜式托盤(pán)和工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)接器為例）

圖片來(lái)源：Stratasys

?

質(zhì)量特征

1、 材料。3D打印流程作為整體可以處理廣泛的材料類(lèi)別，但每種技術(shù)只能處理一類(lèi)材料，涵蓋相應(yīng)類(lèi)別中的少量材料。CNC可以加工多種材料，其中的每一類(lèi)材料都包含很多選擇，限制因素僅在于材料是否可加工。

2、材料屬性。在進(jìn)行CNC加工后，所得原型的機(jī)械性能幾乎與原材料相同。在進(jìn)行3D打印后，原型的性能與原材料的性能相似。還要考慮的是，因?yàn)榱鞒痰姆謱有再|(zhì)，3D打印零件通常具有各向異性。

3、CNC工藝公差更小。

4、CNC表面光潔度更好。

圖片來(lái)源：Stratasys

?

如果只考慮公差和光潔度的話(huà)，CNC無(wú)疑是最優(yōu)的選擇。但是，考慮到成本、人力及交貨期等綜合因素，3D打印技術(shù)具備明顯的優(yōu)勢(shì)。所以，當(dāng)前采用3D打印技術(shù)的時(shí)候，設(shè)計(jì)考慮因素包括：

? 零件尺寸與訂單數(shù)量?? 批量生產(chǎn)小零件更為經(jīng)濟(jì)

? 零件尺寸與設(shè)計(jì)復(fù)雜度?? 具有中高復(fù)雜度的中小體積零件最理想

? 零件表面積與邊框體積?? 每立方英寸表面積越大，表示特征越多

?

驅(qū)動(dòng)因素包括：

? 快速、高效的產(chǎn)品交付

? 確?？梢赃M(jìn)行多次設(shè)計(jì)迭代

? 可更改設(shè)計(jì)

?

來(lái)源：Stratasys