有些聚合物，如多种类的材料，如ABS、尼龙或PC，既可以进行CNC加工，也可以进行3D打印，因此何时使用聚合物CNC加工，何时使用3D打印是一个常见问题。本文将为您详细介绍加工和打印聚合物之间的主要差异，并提出几个需要您自身先明确的问题，以帮助您选择合适的选项。
两种方法：减材制造和增材制造
尽管最终结果可能相似，但CNC加工和3D打印的操作方式却截然相反
CNC加工（减材制造过程）
CNC加工是一种减材制造工艺，从一块固体塑料材料开始，通过使用各种锋利的旋转工具或刀具去除多余的材料，将其切割或塑型为所需的产品。
3D打印（增材制造过程）
3D打印属于增材制造，这意味着初始材料是逐层构建的，而不是像减材制造那样去除材料。3D打印通过读取虚拟计算机设计，使用材料丝或粉末将其再现为真实、可触的三维物体。
在CNC加工和3D打印之间进行选择的检查清单
在面临选择数控机床加工或3D打印制造聚合物部件的选择时，建议您回答以下几个基本问题。
我的部件需要多大强度？
数控机床加工部件是各向同性的，通常在机械和热性能方面优于3D打印部件，后者由于逐层构建而呈现各向异性，因此可能在层与层之间存在结构上的弱点。
结论：如果部件的强度是首要考虑因素（例如机械的功能部件），则建议选择数控机床加工。如果可以牺牲一些强度以换取美观或其他特性，3D打印是一个不错的选择（例如用于原型制作）。
多久可以拿到成品？
如果上述部件需要使用ABS材料制造，择幂科技采用热塑性材料熔融沉积成型（FDM）技术进行3D打印的平均交货时间为3至5个工作日，而CNC加工的交货时间至少需要10天。
结论：如果需要快速获得零件，建议选择3D打印。
需要多少部件？
部件数量是决定生产工艺的关键因素。对于大批量生产，数控机床加工相比于批量打印部件更具成本优势。对于低产量（少于10件），3D打印更加合适且成本更低。对于采用ABS、PC、尼龙等低成本塑料的简单3D打印工艺，如热塑性材料熔融沉积成型（FDM）或激光烧结成型（SLS），无论是单个部件还是小批量（相同或不同的）部件，3D打印无疑是最佳选择。对于中等批量生产，惠普尼龙多流射熔融成型(MJF)也是一个可行且常见的选项。
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根据上述参考部件，数控机床加工丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、热塑性材料熔融沉积成型（FDM）丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）和惠普尼龙多流射熔融成型（MJF）灰色聚酰胺12（PA12）这三种技术的单件成本分析如下。这表明，数控机床加工的丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）单件价格显著下降，而热塑性材料熔融沉积成型（FDM）保持不变，惠普尼龙多流射熔融成型（MJF）的价格略有下降。在大批量生产（例如超过500件）时，数控机床加工加工丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）的价格将低于其他任何的3D打印技术，尤其是对于那些需要去除比打印更多材料的部件。
结论：小批量生产建议选择3D打印，中大批量生产建议选择数控机床加工，因为数量增加后成本会显著降低。对于中等批量生产，可以考虑使用惠普尼龙多流射熔融成型（MJF）3D打印技术，因为该技术可以同时打印多个部件，从而降低单个部件的成本。
我的设计可以通过减材制造加工吗？
塑料的自由形式，有机几何形状可以轻松地通过基于聚合物的粉末床熔融工艺，如SLS或FDM进行制造，因为它们不需要支撑结构。尽管FDM或SLA使用支撑结构，这些支撑也可以在后处理过程中移除。生产高度复杂几何形状是3D打印的关键优势之一。在数控机床加工中，一些复杂的几何形状（如晶格结构设计）是无法实现的，因为工具无法接触到组件的所有表面。
结论：如果您的设计具有无法通过CNC加工实现的特征，请考虑选择3D打印
需要哪些尺寸和公差？
相比于3D打印，数控机床加工最终能够提供更优越的性能特性和更高的尺寸精度。如果您的产品需要独特设计并具备严格的公差要求，对于机械关键部件而言，3D打印可能并非最佳选择。
| 公差 | 最小层厚度 | 最大构建体积 | |
| CNC | ± 0.025 – 0.125 毫米 | 切削深度0.01 毫米 | 最大尺寸为2000 x 800 x 1000 mm毫米 |
| SLS | ± 0.3 毫米 | 0.1-1.5 毫米 | 最大尺寸为340 x 340 x 605毫米 |
| FDM | ± 0.3 毫米 | 0.2-0.8 毫米 | 最大尺寸为914 x 610 x 914毫米 |
| MJF | ± 0.3 毫米 | 0.08 毫米 | 最大尺寸为380 x 284 x 380 mm毫米 |
相较而言，数控机床加工在赋予材料机械性能方面显然比3D打印更胜一筹。考虑到医疗和航空航天等领域对精密组件的要求，CNC加工是最佳选择，因为它几乎没有误差的余地。
与常见的3D打印技术如FDM、SLS或MJF相比，CNC加工能制造更大的部件。
结论：如果您需要严格的公差、精确尺寸以及大尺寸的组件，请选择CNC加工。
需要哪种材料？
虽然有些聚合物既可以加工也可以打印，例如ABS、PA、PC，但在具备先进性能方面，3D打印提供了更多选择。例如，像数字光学合成中使用的连续液态界面生产树脂（CLIP）材料和柔性塑料如热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）这样的特殊树脂，具有高性能和灵活性，在CNC加工中并不适用。
结论：如果您需要刚性塑料如ABS、PC或PA，可以选择CNC加工或3D打印；而对于柔性和树脂类塑料，3D打印是唯一的选择。
快速检查
由于这两种技术都非常有竞争力和实用性，因此没有确定的解决方案。最适合的选择取决于上述讨论的材料、几何复杂性、制造量和预算。以下是简要总结信息供快速参考。
| 聚合物数控机床加工 | 3D打印 | |
| 机械性能 | ⭐⭐⭐ | ⭐ |
| 原型制作 | ⭐ | ⭐⭐⭐ |
| 成本 | 中大批量生产成本更低 | 小批量生产成本更低 |
| 交货时间 | ⭐ | ⭐⭐⭐ |
| 聚合物选择 | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| 设计复杂性 | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| 尺寸精度 | ⭐⭐⭐ | ⭐ |
| 细节和分辨率 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ |
| 大尺寸部件 | ⭐⭐⭐ | ⭐ |
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