가공의 혁명: 3D 프린팅의 영향

 공구 전문가들은 3D 프린팅이 기계 가공에 미칠 영향을 고려합니다. 이들은 특히 프로토타입 제작에서 3D 프린팅의 장점을 인식하고 있지만 적층 가공이 CNC 가공을 완전히 대체하지는 못하지만 이를 보완할 것이라고 확신하고 있습니다.

3D 프린팅이 기계 가공에 미치는 영향

프로토타입 제작에 3D 프린팅이 도입되면서 제품 개발이 크게 개선되었습니다. 더 빠르고 경제적이 되었습니다. 이 기술은 이제 다음의 대안으로 취급되고 있습니다. CNC 가공.

그러나 이러한 접근 방식에 의문을 제기해야 하며 3D 프린팅이 스마트 팩토리에서 기계 생산을 완전히 대체할 수 있는지 명확히 할 필요가 있습니다.

Iscar의 전문가 의견

Iscar의 전문가가 답합니다: 3D 프린팅의 긍정적인 영향력 전망에도 불구하고 금속 부품 생산의 지배적인 기술인 CNC 가공을 완전히 대체할 수는 없습니다. "하지만 적층 제조(AM)가 모든 생산 공정에 큰 영향을 미칠 것이라는 점은 의심의 여지가 없습니다."라고 Iscar의 CTO인 에리히 티몬스는 말합니다.

3D 프린팅 및 CNC 가공의 특성

두 기술 모두 가공할 공작물 재료를 층층이 형성하여 부품의 형상을 만듭니다. 그렇다면 어떤 프로세스가 더 효과적일까요? 그리고 두 솔루션의 조합이 향후 생산에 구체적으로 어떤 영향을 미칠까요?

이러한 질문에 답하려면 3D 프린팅과 CNC 가공이 미치는 영향의 주요 특성을 자세히 살펴봐야 합니다. 여기에는 공작물 재료와 그 물리적 특성, 생성되는 모양, 가공의 정밀도 등이 포함됩니다.

금속은 CNC 가공에서 가장 중요한 공작물 재료입니다. 금속의 비율이 크게 증가했음에도 불구하고 3D 프린팅에서는 여전히 비금속 소재가 주류를 이루고 있습니다.

동시에 분말 야금의 발전으로 니켈 기반 초합금과 같이 기계 가공이 어려운 재료로 만든 부품을 인쇄할 수 있게 되었습니다. 이는 적층 제조에 대한 새로운 관점을 열어주었습니다.

금속은 등방성이라는 물리학적인 특성도 중요한 역할을 합니다. 이는 모든 방향에서 동일한 물리적 특성을 갖는다는 것을 의미합니다. 반면 3D 프린팅 제품의 충격은 이방성입니다. 예를 들어 수직 방향보다 수평 방향의 강도가 더 높을 수 있습니다.

구조적 동작 및 안정성

등방성 금속으로 만든 부품의 구조적 거동, 강성 및 신뢰성은 정확하게 계산할 수 있습니다. 그러나 3D 프린팅 제품의 경우 정확한 예측을 하기가 더 어렵습니다.

이것이 주요 금속 원소 생산에 적층 제조의 도입이 다소 느리게 진행되는 이유 중 하나입니다. CNC 가공 서비스 는 주요 구성 요소 생산의 주요 프로세스입니다.

두 가지 방법의 장단점

CNC 가공은 주로 가공할 표면에 대한 절삭 공구의 접근이 제한된다는 사실에 의해 제한됩니다. 3D 프린팅의 영향은 다릅니다. 3D 프린팅은 더 유연하고 복잡한 형상을 제작할 수 있는 가능성을 크게 확장합니다. 가공을 통해 금속을 제거하면 다양한 치수의 부품을 가공할 수 있습니다.

3D 프린팅의 유연성과 복잡성

3D 프린팅의 영향은 훨씬 더 제한적입니다. 원칙적으로 대형 구성 요소는 추가적으로 제조할 수 있습니다. 이 경우 부품을 여러 개의 작은 구성 요소로 나눈 다음 함께 결합하는 것이 좋습니다.

그러나 이 공정은 생산 시간을 크게 늘리고 필요한 강도와 강성에 대한 문제도 제기합니다.

현재 3D 프린터의 치수 정확도는 0.25밀리미터입니다. 맞춤형 CNC 가공 서비스 는 훨씬 더 정밀하고 최소 2~3배 더 엄격한 허용 오차를 달성합니다. 또한 이 공정은 더 높은 반복성과 높은 표면 품질을 제공합니다.

비용 효율성과 지속 가능성 문제도 고려해야 합니다. 3D 프린터는 최신 CNC 기계보다 훨씬 저렴합니다. CNC 가공은 또한 재활용해야 하는 칩을 생산합니다. 반면 3D 프린팅을 사용하면 폐기물이 적게 발생하고 공작물 재료가 효율적으로 사용되며 에너지 소비가 줄어듭니다.

최종 양식에 접근하기

금속 가공에서 적층 가공은 원하는 최종 모양에 매우 근접한 정밀한 공작물을 생산합니다. 복잡한 부품을 생산하려면 재료 제거를 최소화하는 CNC 가공과 높은 정밀도 및 표면 품질이 필요합니다.

"3D 프린팅을 통해 빠르고 정밀한 프로토타입을 제작할 수 있으므로 귀중한 생산 시간을 단축하여 최적의 솔루션을 얻을 수 있습니다."라고 에리히 티몬스는 말합니다.

"하지만 3D 프린팅 공정의 영향력은 CNC 가공을 대체하는 것이 아니라 가공 공정을 보완하는 역할을 합니다." 정밀한 다축 가공과 3D 프린팅을 하나의 시스템에 통합한 기계가 이미 시중에 나와 있습니다.

적층 제조의 정밀성

부품 제조에 3D 프린팅을 사용하면 복잡한 부품을 형성하는 밀링 공구에 영향을 미치며 효율성과 정밀도에 대한 증가하는 요구를 충족해야 합니다. 낮은 여유량으로 최적의 재료 제거율을 달성하기 위해 실제로는 이송 속도와 속도가 빠른 고속 가공(HSM)이 자주 사용됩니다.

이를 위해서는 가능한 한 적은 가공 패스로 안정적인 가공이 가능하고 표면 품질이 매우 우수한 정밀 절삭 공구가 필요합니다. 예를 들어 초경 엔드밀(VHM), 교체 가능한 절삭 헤드가 있는 모듈식 공구, 복잡한 형상의 경제적인 가공을 위한 Iscar의 인덱서블 인서트가 있는 정밀 프로파일 밀링 커터 등이 있습니다.

절삭 공구 제조업체는 포트폴리오를 구성할 때 부가적인 구성 요소를 고려합니다. 예를 들어, Iscar는 고속 가공을 위한 다날 초경 밀링 커터 제품군을 확장했습니다.

현재 제품군은 복잡한 프로파일의 5축 고속 가공에 사용되며 효율적인 정삭 공정에 적합한 솔루션을 제공하는 특수 절삭 형상을 갖춘 엔드밀에 중점을 두고 있습니다. 또한 이러한 인서트 형상은 더 큰 공칭 밀링 커터 직경을 커버하는 단일날 인덱서블 인서트 공구에서도 찾아볼 수 있습니다.

Iscar는 이러한 절삭 날을 교체 가능한 밀링 헤드가 있는 모듈식 MULTI-MASTER 공구 라인에 통합하여 초경과 인덱서블 인서트 개념의 장점을 결합했습니다.

3D 프린팅과 CNC 가공의 시너지 효과의 예는 복잡한 구성의 특수 인덱서블 인서트 공구를 제작할 때 볼 수 있습니다.

3D 프린팅은 공구 설계에서도 이점을 제공합니다. 밀링 커터의 설계, 특히 내부 표면과 절삭유 채널을 최적화하여 각각을 직접 냉각할 수 있습니다. 최첨단.

엔지니어들은 3D 프린팅이 특수 및 신규 개발 제품을 위한 최적의 지속 가능한 솔루션을 찾는 데 적합한 프로세스라고 생각합니다. 인덱서블 인서트의 3D 프린팅은 중요한 진전을 의미합니다.

프로토타입의 적층 생산은 고가의 금형 세트가 필요하지 않으며 인서트의 다양한 설계 변형을 안정적으로 테스트할 수 있어 개발 시간을 크게 단축하고 생산 비용을 절감하며 낭비를 최소화할 수 있습니다.

3D 프린팅이 앞으로 생산 현장에서 CNC 가공을 완전히 대체하지는 못할 것입니다. 에리히 티몬스는 이렇게 요약합니다: "이 두 기술의 공생은 가까운 미래에 금속 가공의 특징이 될 것입니다."