Die subtraktive Fertigung unterscheidet sich von der additiven Fertigung dadurch, dass Material entfernt wird, um ein Teil in der gewünschten Größe herzustellen. Zunächst einmal gibt es viele Arten von subtraktiven Fertigungsmethoden, genau wie die additive Fertigung mehrere Prozesse umfasst. Vielleicht haben Sie zum Beispiel schon einmal den Begriff „CNC-Bearbeitung“ gehört. Es ist ein Akronym für Computer Numerical Control und umfasst Materialabtragungstechniken, die auf einem digitalen Programm basieren, das eine Werkzeugmaschine steuert, wie z. B. Bohren, Drehen, Fräsen oder Bohren, über die wir oft sprechen. Die CNC-Bearbeitung ist jetzt mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, von Kunststoffen bis hin zu Metallen.
Was ist CNC-Bearbeitung?
Die CNC-Bearbeitung besteht aus mehreren Prozessen, Dreh- und Bohrtechniken werden zum ersten Mal eingeführt, und der Bearbeitungsprozess dient zum Bewegen von Teilen auf rotierenden Achsen. Die zur Bearbeitung eines Teils erforderliche Energie wird durch die Bewegung des Teils selbst bereitgestellt. Diese Verfahren ermöglichen es, jedes Teil herzustellen, das der Drehung nachempfunden ist. Genauer gesagt handelt es sich um eine 2D-Zeichnung, die entlang der Rotationsachse unendlich repliziert wird, was zu einem 3D-Modell führt. Trotz ihrer unterschiedlichen Namen sind Drehen und Bohren sehr ähnlich, da sie beide die gleichen Prinzipien verwenden. Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Bohren auf der Innenseite des Teils arbeitet, das Drehen auf der Außenseite, wodurch die Bearbeitung von Holz, Metall und bestimmten Kunststoffmaterialien ermöglicht wird. Es gibt auch eine Art Fräsen. Mit extremer Präzision, der Fähigkeit, Teile mit inneren Hohlräumen herzustellen, und der Fähigkeit, Teile zu bearbeiten, ist das Fräsen ein äußerst wichtiges Fertigungsmittel. Bei dieser Technik wird das Material mit einem Fräser seitlich geschnitten. Dies bedeutet, dass sich der Fräser, wenn er sich im Material befindet, vertikal bewegen und entlang seines Weges Material entfernen kann. Das Fräsen ist aufgrund seiner Eignung für verschiedene Aufgaben und Materialbearbeitungen mit vielen Materialien kompatibel. Nichtsdestotrotz hat dieses Verfahren einige Nachteile, die seine Verarbeitungsfreundlichkeit verringern. Beispielsweise ist die Bearbeitung eines Teils oft in mehrere Schritte/Operationen unterteilt, die alle einen regelmäßigen Werkzeugwechsel erfordern.
Die zum Bohren und Fräsen verwendeten Werkzeuge sind sehr ähnlich, sollten aber nicht verwechselt werden. Bohren wird nur verwendet, um runde Löcher mit einem Bohrer herzustellen. Während das Fräsen eine größere Fertigungsfreiheit bietet und Ihnen insbesondere ermöglicht, Löcher oder Formen herzustellen, die einen größeren Durchmesser als sich selbst haben, ermöglicht Ihnen das Bohren, Löcher gleich dem Durchmesser des Bohrers herzustellen. Trotz der vielen Vorteile ist das Fräsen beim Stanzen deutlich langsamer als das Bohren, weshalb sich das Bohren besser eignet, um mehrere identische Schnitte hintereinander auszuführen. Während die CNC-Bearbeitung viele Techniken umfasst, ist die subtraktive Fertigung nicht auf diese beschränkt. Andere Verfahren, wie das Schneiden, werden ebenfalls von vielen Branchen verwendet.
Nachteile und Vorteile gegenüber der additiven Fertigung
Hauptvorteile der subtraktiven Fertigungstechnologie
1, bieten hohe Maßgenauigkeit. Die subtraktive Fertigung ermöglicht die Herstellung von Teilen bei Raumtemperatur, wodurch die Probleme mit der Maßgenauigkeit vermieden werden, die mit der Bearbeitung (Schrumpfung) des Materials verbunden sind. Um die Maßhaltigkeit bei der subtraktiven Fertigung sicherzustellen, muss die Umgebung kontrolliert werden.
2. Es gibt eine größere Auswahl an kompatiblen Materialien. Die subtraktive Bearbeitung von Metall-, Kunststoff- oder Holzteilen ist auf derselben Maschine möglich.
Nachteile subtraktiver Fertigungsverfahren.
1. Im Vergleich zum 3D-Druck hinterlassen verschiedene subtraktive Fertigungsverfahren eine große Menge Ausschuss, während die additive Fertigung attraktiv ist, weil sie nur die erforderliche Materialmenge verwendet.
2. Bietet nicht die Herstellungsfreiheit, die der 3D-Druck bietet. Ein druckbares Teil muss manchmal mehrfach mit verschiedenen Maschinen manipuliert und in mehrere Teile zusammengesetzt werden, bevor es durch subtraktive Fertigung reproduziert werden kann.
Wie ergänzen sich subtraktive und additive Fertigung?
Aufgrund der unterschiedlichen technischen Ansätze der subtraktiven und additiven Fertigung werden diese meist komplementär eingesetzt. Seit die 3D-Drucktechnologie stark zu wachsen begann, wird sie am häufigsten für das Prototyping verwendet. Mit den technischen Vorteilen des 3D-Drucks selbst ermöglicht es die schnelle und kostengünstige Herstellung mehrerer Teile und bietet so die Möglichkeit verschiedener Iterationen.
Für den Produktionsbedarf von Teilen mit definierten Formen und Materialien ist es möglich, subtraktive Fertigungsverfahren für die Massenproduktion einzusetzen. Einige Prozesse, wie Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden, können eine große Anzahl von Teilen in sehr kurzer Zeit entwerfen. Andere Methoden wie die CNC-Bearbeitung können jedoch sehr zeitaufwändig sein. Diese Technik erfordert einen wichtigen Programmierschritt sowie die erforderlichen Arbeitskosten. Heutzutage wird die CNC-Bearbeitung hauptsächlich für die Herstellung von Spritzgussformen verwendet, was eine Formherstellungstechnik ist.
Während die subtraktive Fertigung Objekte reparieren kann, bietet der 3D-Druck in diesem Bereich mehr Möglichkeiten. Ein Beispiel ist das Directed Energy Deposition (DED)-Verfahren, mit dem Metallteile repariert werden können, ohne sie verändern zu müssen. Insbesondere ermöglicht die Technologie das Hinzufügen von Material zu bestehenden Teilen, wodurch ein unnötiger Zusammenbau oder Austausch großer Teile vermieden wird. In größerem Maßstab ermöglicht die 3D-Technologie die Reproduktion problematischer oder abgenutzter Teile, alles auf Abruf und in kleinen Chargen. Benutzer können ihre Teile reparieren, anstatt sie wegzuwerfen, und ihre Auswirkungen auf die Umwelt minimieren.
Trotz Unterschieden und Prozessen gehen subtraktive und additive Fertigung oft Hand in Hand. Aufgrund ihrer jeweiligen Eigenschaften ergänzen sich diese beiden Herstellungsarten, um schnell präzise Teile herzustellen, die man sich vorher nie vorstellen konnte. Um diese Fertigungstechnologien zu kombinieren, wurden mehrere Investitionsprojekte geschaffen, wie z. B. Hybrid Advanced Manufacturing. Die Integration verschiedener Technologien bietet die Designfreiheit der additiven Fertigung und die Präzision der subtraktiven Fertigung.
JR ist ein Unternehmen, das subtraktive Fertigung und additive Fertigung integriert und Kunden bei der Lösung des Nachbearbeitungsprozesses des 3D-Drucks unterstützen kann.
Das Folgende ist die Website unseres Unternehmens. Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren und sich zu erkundigen.
3D-Druckservice-Website:www.china-3dprinting.com
CNC-Bearbeitungswebsite:www.elite-machining.com