Vermutlich wird die Zukunft vom 3D-Druck geprägt sein. Dieser erneuert die zukünftige Fertigung. Doch nicht alle Werkstoffe und Geometrien eignen sich für den 3D-Druck.
Fertigungspartner bieten die CNC-Bearbeitung darum bestimmt weiter an. Wo liegen die Unterschiede zwischen CNC-Fräse und 3D-Drucker?
3D-Drucker
Exaktheit und Funktion:
Mit einem 3D-Drucker wird ein vorher festgelegtes Objekt nach und nach gefertigt. Der Druckkopf kann in drei Richtungen bewegt werden. Das Verfahren wird auch additives Herstellungsverfahren genannt. Eine Zerspanung arbeitet hingegen subtraktiv. Bezüglich der Produkte kann mit dem 3D-Drucker vieles hergestellt werden, von hohlen Gegenständen über besondere Strukturen. Überhängende Konstruktionen benötigen wiederum besonderes Stützmaterial. Nur dann können diese gedruckt werden. Das Stützmaterial wird anschließend abgetrennt.
Fast alle Waren können mit dem 3D-Drucker erstellt werden.
Wie exakt die Genauigkeit ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einige Faktoren sind:
• Temperatur der Heizplatte,
• Vorschubgeschwindigkeit,
• Düsentemperatur und
• Rechtwinkligkeit der Führung.
Industriegeräte erreichen eine Auflösung und Schichtstärke von bis 0,05 mm. Einzelne Lagen sind gut zu erkennen.
Materialien zum 3D-Druck
Zum 3D-Druck eignen sich nur flüssige Materialien. Nur dann kann die Extruderdüse das Material auftragen. Somit kann nicht mit Holz gedruckt werden. Hingegen lassen sich thermoplastische Kunststoffe gut verwenden. Gängig sind PLA, Nylon und ABS. Nicht alle 3D-Drucker können aber jedes Material verarbeiten. Industrielle Spezialgeräte sind etwa nur für Metalle gemacht.
Software zum 3D-Druck
Schon über einfache Programme kann der Drucker druckbereit gemacht werden. Die Einarbeitung bedarf nur wenig Aufwand. Die CAD-Software ist wiederum anspruchsvoller. Beim Kauf eines 3D-Druckers sollte darum auf die Software geachtet werden.
3D-Drucker: Einschränkungen bezüglich der Geometrie?
Mit dem 3D-Druck kann vieles hergestellt werden, etwa Smartphone-Hüllen oder künstliche Gelenke.
CNC-Fräsen
Zum CNC-Fräsen wird Blockmaterial benötigt. Im Gegensatz zum 3D-Drucker wird hier das Material abgetragen. Dabei wird die CNC-Fräse über ein CNC-Programm gesteuert. Mit diesem subtraktiven Verfahren können Kunststoffe, Holz, Metalle und alle Materialien, welche sich nicht verflüssigen lassen, bearbeitet werden.
Hinterschnitte und Hohlräume kann die CNC-Fräse nicht hervorbringen. Hier ist der 3D-Drucker notwendig. Gravuren sind hingegen nicht problematisch und sogar günstiger. Auch für eine hohe Zugfestigkeit, eine genaue Passfläche oder einem hohen E-Modul des Werkstoffes ist eine Fräse besser.
Außerdem können mit der CNC-Fräse Gewinde geschnitten werden.
CNC-Fräsen oder 3D-Drucker- Vorteile und Nachteile
3D-Druck
Vorteile
• schneller Druck der Objekte,
• Hinterschnitte, Spezialstrukturen und Hohlräume sind möglich.
• nutzbar für viele flüssige Materialien,
• leichter Software-Einstieg.
Nachteile
• nicht für alle Materialien geeignet,
• umständliche Gravur,
• oft nicht gemacht für Konstruktionen mit gewünschter hoher Festigkeit,
• schlechtere erreichbare Genauigkeit als bei CNC-Fräsen.
CNC-Fräsen
Vorteile
• geeignet für festes Material wie Metalle, Holz und Kunststoffe,
• einfache Umsetzung von Gravuren,
• geeignet für Konstruktionen mit hoher Festigkeit und Funktionsbaugruppen,
• Herstellung von Gewinden und Passungen machbar.
Nachteile
• kein Erstellen der Hohlräume möglich.
• durch abtragendes Prinzip: Materialverbrauch bzw. Verschnitt,
• anspruchsvolle CNC-Programmierung.
Zusammenfassung - CNC-Fräse oder 3D-Drucker
Sicher wird der 3D-Druck sich entwickeln und viel Neues bereiten. In der Zukunft wird aber auch die CNC-Fräse nicht an Bedeutung verlieren. Viel mehr werden beide Verfahren auch in der Zukunft genutzt werden.
Beide haben ihre Vorteile. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Maschinen besteht darin, dass der 3D-Drucker sicherlich mehr Entwicklungspotenzial hat als die CNC-Fräse.
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