Аддитивное производство против субтрактивного производства: простое руководство

Аддитивное и субтрактивное производство — два важнейших способа создания вещей, каждый из которых имеет свой собственный процесс. Аддитивное производство, при котором объекты создаются путем добавления одного слоя материала за раз, часто выполняется с помощью 3D-принтеров. Это идеально подходит для сложных форм и уникальных дизайнов. Субтрактивное производство, с другой стороны, начинается с цельного блока материала и извлекается из него с помощью сверл или лазеров для создания конечного продукта.

Эта техника распространена для быстрого создания прочных и точных деталей, особенно в больших масштабах. Понимание различий между двумя подходами может помочь компаниям определить, что лучше для них, будь то создание индивидуальных, уникальных деталей или надежное массовое производство деталей.

В этом руководстве оба эти процесса будут объяснены просто и легко.

Что такое аддитивное производство?

Аддитивное производство — это отличный новый способ создания вещей. Оно производит вещи, добавляя крошечные слои материала, как вы накладываете тонкие ломтики теста, чтобы сделать торт. Вы начинаете с дизайна на компьютере и используете специальные программы, чтобы нарисовать то, что хотите. Затем машина, обычно 3D-принтер, следует этому плану, чтобы построить объект слоями. Ощущение такое, будто вы наблюдаете, как изображение заполняется, один тонкий кусочек за раз.

Этот тип процесса полезен для сложной конструкции детали, которую было бы трудно изготовить с помощью других типов процессов. Например, вы можете создать игрушку с извилистыми, поворотными туннелями, которые все открываются одновременно. Он используется в таких местах, как больницы, для создания индивидуальных частей тела или на авиационных заводах для производства легких, прочных и экспериментальных методов создания уникальных предметов в спешке. Он преобразует то, как мы делаем все, от устройств до машин.

Что такое субтрактивное производство?

Субтрактивное производство — это хорошо зарекомендовавший себя метод формирования объекта. Это когда кусок материала, например, дерева или металла, начинается как сплошной блок, а затем части откалываются, чтобы превратить его в конечный объект. Рассмотрим строгание куска дерева для изготовления свистка — машины, такие как пилы, дрели или лазеры, удаляют ненужный материал на основе запрограммированного плана. Компьютеры часто управляют этими машинами, чтобы гарантировать, что все идет правильно.

Эта технология используется уже давно. Она используется в самых разных местах, от автомобильных заводов до строительных площадок. Она отлично подходит для изготовления прочных, надежных деталей, таких как винты или детали двигателя. Если вы хотите быстро и эффективно производить большое количество одинаковых изделий, то субтрактивное производство — это то, что вам нужно. Это надежный путь к прочным, надежным изделиям, которые прослужат долго.

Насколько они разные?

Аддитивное и субтрактивное производство — это как бы противоположности. Вот чем они отличаются:

• Как они работают: Аддитив строит объекты, добавляя материал – представьте себе строительство структуры из Lego. Это старый Микеланджело – откалывание от фигуры, полная противоположность мылу для бритья.
• Отходы: Для добавки требуется только тот материал, который нужен продукту, поэтому практически не образуется остаточного беспорядка. При применении субтрактивных процессов может образовываться лом, например, стружка измельчителя, древесная щепа или куски стального блока.
• Формы, которые они создают: Добавки оставляют сложные волнистые узоры, похожие на паутину. Процессы вычитания сложнее со сложными формами, поскольку инструменты испытывают трудности с достижением сложных участков.

Эти различия влияют на время, деньги и усилия, которые вкладываются. Лучше всего подходит для специальных изделий и одноразового использования или тестовых моделей, поскольку добавка может быть дорогой. Наиболее эффективно использовать субтрактивные процессы для производства множества простых деталей, которые прочны. Ваше решение будет зависеть от того, что вы делаете, сколько вам нужно и от вашего бюджета.

Распространенные способы аддитивного производства

Аддитивное производство имеет несколько различных приемов создания вещей:

• Плавленое моделирование осаждения (FDM): Эта технология расплавляет пластик и выдавливает его, как глазурь, создавая слои. Это недорого и идеально подходит для проверки новых идей, например, создания модели игрушечной машины.
• Стереолитография (SLA): Этот процесс использует лазер для затвердевания жидкой смолы в сложные детали. Идеально подходит для небольших, детализированных изделий, таких как зубные формы, используемые стоматологами.
• Селективное лазерное спекание (SLS): Этот процесс использует лазер для спекания порошковых материалов, таких как металл или пластик, в твердую форму. Он используется для жестких деталей, таких как компоненты машин.

Эти методы используют 3D-принтеры, которые следуют компьютерным чертежам. Каждый из них лучше всего работает с определенными материалами, такими как пластик для FDM или металл для SLS. FDM популярен среди людей, работающих дома, потому что он доступен по цене. SLS используется на заводах для более прочных материалов. Новые 3D-принтеры продолжают делать этот метод более быстрым и приятным.

Распространенные способы субтрактивного производства

Субтрактивное производство использует инструменты для резки и придания формы вещам:

• Фрезерный станок с ЧПУ: Эта машина оснащена инструментом в виде арфы для резки и травления металла или пластика. Она отлично подходит для плоских или коробчатых форм, например, для деталей корпуса компьютера.
• Лазерная резка: Лазер прожигает тонкие материалы, такие как металлические или деревянные листы, чтобы сделать чистые разрезы. Он используется для таких вещей, как знаки или детали автомобилей.
• Поворот: В этом процессе материал вращается, а инструмент режет его, создавая звуковые объекты, такие как трубы.

Эти методы часто идеализируют машины, управляемые станками с ЧПУ для точной резки. Они работают с различными материалами, включая сталь, дерево и пластик. Субтрактивное производство — это превосходный и надежный метод для быстрого и эффективного производства гладких, прочных деталей. Это любимый метод на заводах, потому что он быстрый, надежный и стабильно дает высококачественные результаты.

Хорошее и плохое об аддитивном производстве

Аддитивное производство имеет ряд преимуществ, но также имеет и несколько недостатков:

• Хорошая вещь:
  • С его помощью невероятно легко можно создавать причудливые формы, например, полый шар или шар с узорами внутри.
  • При этом не расходуется много материала, что более щадяще для вашего бюджета и окружающей среды.
  • Он идеально подходит для индивидуальных изделий, например, кольца, сделанного специально для вас, или специального инструмента для врача.
• Не очень хорошие вещи:
  • Процесс занимает много времени, когда вы делаете что-то крупное, например, целый стул.
  • Вы не можете использовать все виды материалов, поэтому ваш выбор ограничен.
  • Высококачественные 3D-принтеры могут быть дорогими, что делает их использование сложной задачей для малого бизнеса.

Этот метод отлично подходит для проверки новых идей, тестирования и создания уникальных предметов. Он позволяет людям придумывать дикие проекты и воплощать их в жизнь. Однако, если вам нужны тысячи деталей быстро, это не лучший вариант. Небольшие магазины любят его за его свободу, но крупные фабрики могут посчитать его слишком медленным для своих нужд.

Хорошее и плохое о субтрактивном производстве

Аддитивное производство является надежным, но имеет некоторые ограничения:

• Наши преимущества:
  • Он производит прочные и точные детали, например, для автомобильных двигателей.
  • Он работает с широким спектром материалов, от металла до пластика, предоставляя вам многочисленные возможности выбора.
  • Отлично подходит для масштабирования.: Это быстро, когда вам нужно большое количество одного и того же товара, например, гвоздей или болтов.
• Недостатки бонуса без депозита:
  • Это тратит материал впустую: При этом образуются отходы, в том числе большое количество металлолома, очистка и утилизация которого могут повлечь за собой дополнительные расходы.
  • Создание причудливых форм может оказаться сложным и потребовать дополнительных шагов, если их не учитывать.

Этот метод отлично подходит для больших работ, требующих прочных, крепких и быстрых деталей. Он идеален для таких применений, как мосты или детали автомобилей. Однако он не идеален для индивидуальной или супер-изысканной, детальной работы, потому что это не лучший отходный материал — требуются дополнительные усилия.

Где они используются в промышленности

Оба метода используются во всех видах мест:

• Производство добавок:
  • Здравоохранение: Создает индивидуальные изделия, такие как протезы бедер или ортопедические ортезы, которые идеально подходят человеку.
  • самолеты: Разработать легкие детали, такие как кронштейны необычной формы, которые снижают расход топлива при производстве самолетов.
• Потребительские товары: Создавайте забавные вещи, например, чехлы для телефонов или серьги, дизайн которых вы придумаете сами.
• Субтрактивное производство:
  • Автомобили: Изготовление деталей, таких как прочные материалы для двигателей или передач, которые обеспечивают работу автомобилей.
• • Здания: Изготавливает крупные изделия, такие как стальные балки или опорные формы для бетона, на которых держатся дома.
  • Электроника: Создает крошечные, точные детали, такие как печатные платы или металлические корпуса для телефонов.

Аддитивное производство отлично подходит для небольших, специальных заказных работ, где вы хотите что-то уникальное. Субтрактивное производство хорошо подходит для больших, требовательных и сложных задач, требующих многочисленных надежных компонентов. Вместе они производят все то, что мы используем каждый день.

Заключительное слово

В конце концов, аддитивное и субтрактивное производство являются супер-ключом к созданию вещей сегодня. Аддитивное производство уникально, отлично подходит для тестирования причудливых моделей, а с индивидуальными, меньшими отходами деталей, идеально подходит для тестовых моделей или одноразовых пользовательских изделий. Процессы субтрактивного производства быстры, прочны, устойчивы и надежны для производства деталей, что делает их идеальными для производства различных предметов, таких как детали автомобилей. У каждого субтрактивного производства есть свои инструменты, преимущества, выгоды и проблемы. Они используются во многих местах, таких как больницы и фабрики, для различных целей для решения различных проблем.

Выбор одного из них зависит от того, сколько вы зарабатываете, сколько у вас денег и для чего вам это нужно. Поскольку машины продолжают совершенствоваться, оба будут еще больше повышать нашу способность создавать инновационные продукты для мира завтрашнего дня.