در مقابل، تکنیک دیگری که برای تولید قطعات با تعداد کم تا متوسط رایج است، روش ماشینکاری CNC (Computer Numerical Control)است.

در این بخش مزایا و معایب هر کدام را بررسی می کنیم تا بتوانید در جای مناسب از هر کدام استفاده کنید:

تفاوت اصلی بین چاپ سه بعدی و CNC این است که پرینت سه بعدی نوعی تولید افزودنی است، اما CNC کاهشی است. در روش ماشینکاری CNC، کار با یک بلوک از مواد خام آغاز می شود و مواد برای درست شدن قطعه نهایی برش می خورند. برای انجام بهتر برش از کاتر و ابزارهای برش برای شکل دادن دقیق تر به قطعه استفاده می شود. CNC دقت ابعادی بالایی دارد و از موادی مانند چوب، فلزات و پلاستیک می توان استفاده کرد.

در چاپ سه بعدی قطعات به صورت لایه لایه و با موادی مانند رشته های پلاستیکی، پودرهای پلاستیکی یا فلزی و رزین ها ساخته می شوند.

در این روش از لیزر یا نور استفاده می شود، اکسترودر گرم می شود، مواد جامد را مذاب می کند و قطعه مورد نظر لایه لایه چاپ می شود و بعد از خنک شدن شکل نهایی به دست می آید.

این روش مزایای زیادی دارد، از جمله: کاربرد در بسیاری از بخش ها، آزادی شکل، دقت و سرعت بالا، کاهش هزینه ها و ... .

محققان به دنبال ساخت ماشینی هستند که این دو تکنولوژی را با هم ترکیب کنند.  2.0 ZMorph  SX یک آسیاب CNC است که به عنوان یک چاپگر سه بعدی نیز کار می کند. این ماشین، یک آسیاب CNC با 3 محور و یک سر پرنتر سه بعدی است که سرهای پرینتر نیز قابل تعویض هستند. 

 

هر دوی این تکنولوژی با طیف گسترده ای از مواد پلاستیکی و فلزی سازگار هستند. اما پرینتر سه بعدی بیشتر روی انواع رشته های پلاستیکی تمرکز دارد. در چاپگر سه بعدی از ترموپلاستیک هایی مانند PLA، ABS و نایلون بیشتر استفاده می شود. موم و رزین های سازگار با محیط زیست نیز در پرینترهای سه بعدی قابل استفاده هستند.

جالب است بدانید که برخی از چاپگرهای سه بعدی قابلیت چاپ در شن، سرامیک و حتی مواد زنده را نیز دارند. پرینتر های سه بعدی فلز نیز وجود دارند که بسیار گران قیمت هستند و از موادی مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و اینکونل استفاده می کنند.

برخی از مواد مانند سوپرآلیاژها یا TPU را نمی توان در ماشینکاری CNC استفاده کرد و باید در پرینتر سه بعدی استفاده شود.

 

در CNC نیز از انواع پلاستیک مانند  ABS، نایلون، پلی کربنات، اکریلیک، پلی پروپیلن و ... استفاده می شود. همچنین از فولاد ضد زنگ، آلیاژ منیزیم، برنج و ... نیز در ماشینکاری CNC استفاده می شود، اما آلومینیوم، فلز رایج مورد استفاده در CNC است و برای نمونه سازی و ایجاد نمونه های اولیه با کیفیت بالا در صنایع مختلف استفاده می شود. این فلز کیفیت محافظتی خوبی دارد و قابل بازیافت نیز هست.

 

باید گفت که استفاده از پرینت سه بعدی از CNC راحت تر است. بعد از آماده شدن فایل و شروع عملیات پرینت سه بعدی، نیازی به سرپرست نیست و چاپگر کار خود را تا پایان انجام می دهد و متوقف می شود.

اما در ماشینکاری CNC نیاز به یک اپراتور ماهر و آموزش دیده است که کار با ابزارهای مختلف را بداند، سرعت چرخش ابزارها، مسیر برش و روند کار را کنترل کند و در صورت نیاز تغییر دهد.

 

از نظر تحمل می توان گفت ماشینکاری CNC نسبت به پرینت سه بعدی برتری دارد، اما در بحث حداقل ضخامت لایه برعکس است.

چاپگرهای سه بعدی فیوژن با بستر پودری در حجم ساخت محدود هستند و از نظر حداکثر اندازه قطعات نمی توانند با CNC رقابت کنند.

چاپگرهای سه بعدی به راحتی می توانند قطعاتی با پیچیدگی هندسه بالا را تولید کنند که هیچ روش تولید سنتی نمی تواند آن را انجام دهد. فناوری هایی مانند SLS  و Multi Jet Fusion این کار را به راحتی انجام می دهند.

 

به طور متوسط چاپگرهای سه بعدی در مقایسه با CNC ارزان تر هستند، اما هزینه ها به تعداد قطعات مورد نیاز و سرعت بستگی دارد. به طور کلی چاپگر سه بعدی برای تولید قطعاتی با حجم کم، مناسب و کم هزینه تر است، اما اگر در تولید نمونه اولیه یا حتی قطعه اصلی خود عجله دارید از پرینتر سه بعدی استفاده کنید.

مواد اولیه پرینتر سه بعدی معمولا ارزان تر است. به عنوان مثال قیمت هر کیلو ABS چیزی حدود 500 دلار است. اما هزینه های تعمیر و نگهداری CNC قطعا بیشتر است. مثلا تعویض سرهای CNC هزینه بالایی در بر دارد.

این نکته را نیز در نظر بگیرید که همیشه بعد از اتمام کار ماشینکاری، آشفتگی وجود دارد و مقداری مواد وجود دارد که باید دور ریخته شوند و قابل استفاده نیستند، اما این مورد درهنگام  کار با پرینترهای سه بعدی وجود ندارد.

 

به طور کلی نمی توان هیچ تکنیک کامل و بدون عیب و نقصی یافت. اگر چه هر دوی این فناوری ها مفید هستند، اما بهترین و کارآمد ترین روش بستگی به مواد، حجم ساخت، پیچیدگی هندسی و بودجه دارد.