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加工原理
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3D 打印:基于增材制造原理,通过层层堆积材料的方式来构建三维物体。它将三维模型切片成多个二维截面,然后按照顺序依次打印这些截面,最终叠加形成实体零件。
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CNC 加工:属于减材制造技术,通过计算机控制机床刀具,按照预先编写的程序对毛坯材料进行切削、铣削、钻孔等加工操作,去除多余的材料,从而得到所需的零件形状。
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工艺特点
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3D 打印:能够制造出复杂的内部结构和异形零件,如具有晶格结构、中空结构或一体化的多部件组合,无需额外的组装工序。且在小批量生产时,无需制作模具,准备时间短,能快速将数字模型转化为实体。不过,3D 打印的速度相对较慢,对于大型零件的制造可能需要较长时间,而且打印精度和表面质量在某些情况下可能不如 CNC 加工。
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CNC 加工:加工精度高,能够达到很高的尺寸精度和表面光洁度,适用于对精度要求严格的零件加工。加工速度快,尤其是对于批量生产的简单零件,生产效率较高。但对于复杂形状的零件,编程难度大,加工过程中刀具路径规划复杂,且在加工某些特殊结构时可能受到刀具形状和加工角度的限制。
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适用材料
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3D 打印:可用材料种类不断增加,包括塑料、金属、陶瓷、树脂等多种材料,但每种材料都需要专门的打印工艺和设备,材料选择相对受限,部分高性能材料的打印技术还不够成熟。
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CNC 加工:可加工的材料范围广泛,包括各种金属、塑料、木材等,几乎涵盖了所有传统的工程材料,对材料的适应性强,能根据材料的特性选择合适的刀具和加工参数。
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适用场景
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3D 打印:常用于产品设计的快速原型制作,能快速验证设计概念;适合个性化定制产品的生产,如定制的医疗器械、珠宝、汽车零部件等;在航空航天、生物医疗等领域,用于制造复杂结构和高性能要求的零件。
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CNC 加工:广泛应用于机械制造、汽车工业、模具制造等大规模生产领域,适用于制造精度要求高、批量大的零件,如发动机缸体、齿轮、模具型腔等。
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成本
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3D 打印:设备成本较高,特别是金属 3D 打印设备。材料成本也相对较高,而且打印过程中材料的利用率虽然较高,但对于一些特殊材料,其价格昂贵。不过,在小批量生产时,由于无需模具制作等额外成本,单位成本相对较低。随着产量的增加,成本下降趋势不明显。
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CNC 加工:设备成本相对较低,尤其是一些普通的数控铣床、车床等。但在加工复杂零件时,刀具成本和编程成本较高。对于大批量生产,由于可以通过模具和高效的加工方式降低单位成本,具有明显的成本优势。
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