Gegenüber vielen anderen Herstellungsverfahren bietet der 3D Druck als moderne Technologie mit enormem Wachstum zahlreiche Vorteile – nicht ohne Grund entscheiden sich mehr und mehr Unternehmen sowie Ingenieure dafür. Allerdings gibt es auch Nachteile, wie beispielsweise, dass der 3D-Druck bislang noch nicht für die Massenproduktion tauglich ist und zudem viel Zeit beansprucht.
Dem gegenüber steht die CNC Fräse. Die CNC Bearbeitung (computergestützte numerische Steuerung) ist eine subtraktive und inzwischen relativ weit verbreitete Produktionstechnik. Nun stellt sich für jeden Anwender die Frage, welche Variante die bessere ist. Wir stellen vor, wo und wann 3D-Druck und CNC Fräse zum Einsatz kommen.
Additive und subtraktive Fertigung – was ist der Unterschied?
Der wichtigste Unterschied zwischen der CNC-Bearbeitung und dem 3D-Druck ist, dass Letzterer eine Variante der additiven Fertigung darstellt. Die CNC-Bearbeitung ist dagegen subtraktiv – dies bedeutet, dass von einem Materialblock, einem Rohling, Stücke abgeschnitten werden.
Was übrig bleibt, stellt dann das Endprodukt dar. Hierfür kommen Spinnwerkzeuge und Fräser zum Einsatz. Ein klarer Vorteil der CNC-Bearbeitung ist, dass er äußerst exakt arbeitet und mit zahlreichen Materialien kompatibel ist – seien es Kunststoffe, Metall oder auch Holz.
Die wichtigsten Kunststoffe stellen hierbei Nylon, ABS, Polycarbonat, Polypropylen, Acryl, PEEK und POM dar. Beim Metall fokussiert sich die CNC-Bearbeitung insbesondere auf Aluminium, um daraus Prototypen in hochwertiger Qualität zu produzieren.
Das Leichtmetall lässt sich hervorragend recyceln und verfügt darüber hinaus über hervorragende Schutzeigenschaften. Doch auch Edelstahl, Messing und Titan kommen mitunter zum Einsatz.
Dagegen konzentriert sich der 3D-Druck vorwiegend auf Kunststoffe, obgleich sich dies in absehbarer Zeit ändern sollte. Denn viele Hersteller, wie beispielsweise Markforged, 3D Systems oder Desktop Metal, entwickeln schon jetzt preiswertere und effizientere Möglichkeiten, um Metall per 3D-Druck zu bearbeiten.
CNC-Bearbeitung und 3D-Druck: Die Benutzerfreundlichkeit
Wenn es um die Bedienfreundlichkeit geht, liegt der 3D-Druck im Vergleich zur CNC-Bearbeitung klar vorne. Denn ist die Datei einmal vorbereitet, ist es nur noch nötig, das Bauteil auszurichten, zu füllen und zu unterstützen.
Nach Beginn des Drucks benötigt das Gerät keine Beaufsichtigung mehr und der Drucker arbeitet bis zur Fertigstellung des Endprodukts selbstständig. Auch eine eventuelle Nachbearbeitung gestaltet sich in der Regel nicht allzu kompliziert.
Anders sieht es bei der CNC Fräse aus, die deutlich mehr Aufwand erfordert. Hier muss der Anwender über entsprechende Erfahrung verfügen und sich mit speziellen Werkzeugen sowie deren Drehzahlen, der Neuausrichtung des Materials, dem Schneidpfad auskennen. Weiterhin können die Techniken zur Nachbearbeitung sehr komplex sein.
Die Kosten von CNC-Bearbeitung und 3D-Druck im Vergleich
Obgleich der 3D-Druck tendenziell eher kostengünstiger ist, hängen die tatsächlichen Investitionen davon ab, wie viele Teile erforderlich sind und wie schnell diese geliefert werden sollen. Bei Mengen von 70 oder 100 Stück ist CNC in der Regel die bessere Wahl. Für kleinere Auflagen eignet sich dagegen der 3D Druck besser, der dann meist auch preiswerter ist.
Weiterhin ist er meist die richtige Wahl, wenn Teile oder Prototypen in sehr kurzer Zeit benötigt werden. Allerdings gibt es noch weitere Faktoren, die berücksichtigt werden müssen: Dies sind beispielsweise Materialien, bei denen die Kosten variieren. Oft gibt es hier enorme Unterschiede, was bei der Fertigung auch die Ausgaben deutlich beeinflusst.
Fazit:
Insgesamt kann gesagt werden, dass es keine Technik gibt, die sich universell für alle Zwecke und Einsatzbereiche eignet. Obgleich beide Varianten sehr nützlich, effizient und innovativ sind, hängt es stets davon ab, welches Material verwendet werden soll, welche Mengen produziert werden müssen und wie hoch das Budget des Anwenders ist.
Somit muss immer im Einzelfall entschieden werden, ob die CNC Fräse oder der 3D Druck die richtige Wahl ist.
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