Sự khác biệt giữa in 3D và gia công CNC: Công nghệ nào tốt hơn?

Gia công CNC (Computer Numerical Control) và in 3D (công nghệ sản xuất bồi đắp) là hai phương pháp sản xuất hiện đại, mỗi phương pháp có đặc điểm, ưu điểm và hạn chế riêng. Khi phân biệt được hai phương pháp này, người dùng có thể cân nhắc để lựa chọn phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Để làm rõ hai công nghệ này, hãy cùng 3D Vạn Lộc tìm hiểu chi tiết qua nội dung bài viết sau đây nhé!

Tổng quan về công nghệ CNC

Gia công CNC (Computer Numerical Control) là phương pháp gia công cơ khí sử dụng máy móc được điều khiển bằng máy tính để tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao. Trong quá trình này, máy tính điều khiển các công cụ cắt để loại bỏ vật liệu từ phôi, tạo ra sản phẩm theo thiết kế mong muốn.

Ưu điểm của gia công CNC

- Độ chính xác cao: Gia công CNC cho phép sản xuất các chi tiết với dung sai rất nhỏ, đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng sản phẩm.

- Hiệu suất và tốc độ: Máy CNC có khả năng hoạt động liên tục với tốc độ cao, giúp tăng hiệu suát 

- Khả năng linh hoạt: Công nghệ CNC có thể gia công từ những chi tiết đơn giản đến phức tạp, phù hợp với nhiều loại vật liệu và hình dạng khác nhau.

Nhược điểm của gia công CNC

- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Việc đầu tư và lắp đặt máy móc gia CNC đòi hỏi nguồn vốn lớn.

- Yêu cầu kỹ năng chuyên môn: Việc vận hành máy CNC đòi hỏi kỹ sư có trình độ chuyên môn cao để lập trình và điều khiển máy móc hiệu quả.

Gia công CNC là phương pháp gia công cơ khí sử dụng máy móc được điều khiển thông qua phần mềm máy tính

In 3D là gì?

Công nghệ in 3D hay còn gọi là công nghệ bồi đắp vật liệu. Đây là phương pháp tạo ra các vật thể ba chiều từ mô hình kỹ thuật số. Quá trình được thực hiện bằng các lớp vật liệu mỏng theo thứ tự dựa trên thiết kế mô hình 3D. Quá trình sẽ diễn ra lặp lại liên tiếp cho đến khi hoàn thiện sản phẩm. Các mô hình 3D được thiết kế bằng phần mềm CAD, sau đó được phần mềm slicer chuyển đổi thành mã G-code để máy in có thể hiểu và thực hiện.

Ưu điểm của công nghệ in 3D

- Thiết kế tự do và sáng tạo: In 3D mở ra cơ hội sáng tạo và đổi mới bằng các thiết kế phức tạp mà phương pháp sản xuất truyền thống khó hoặc không thể thực hiện được. Các sản phẩm có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu cá nhân như trong lĩnh vực y tế.

- Giảm thiểu lãng phí vật liệu: Vì in 3D chỉ sử dụng lượng vật liệu cần thiết để tạo ra sản phẩm, nên lượng phế liệu được giảm thiểu đáng kể so với phương nhiều phương pháp truyền thống (phần lớn vật liệu ban đầu có thể bị loại bỏ).

- Tốc độ tạo mẫu nhanh: In 3D cho phép sản xuất nhanh chóng các prototype (nguyên mẫu), giúp rút ngắn thời gian từ giai đoạn thiết kế đến thử nghiệm sản phẩm, đặc biệt hữu ích trong quá trình phát triển sản phẩm mới.

Nhược điểm của công nghệ in 3D

- Hạn chế về vật liệu: Mặc dù vật liệu sử dụng cho in 3D đang ngày càng được mở rộng nhưng vẫn có giới hạn so với các phương pháp sản xuất truyền thống. Một số vật liệu có thể không phù hợp hoặc không đạt được các tính chất cơ học mong muốn khi sử dụng trong in 3D.

- Tốc độ sản xuất chậm do số lượng lớn: In 3D thường không hiệu quả về mặt thời gian khi sản xuất hàng loạt. Đối với các đơn đặt hàng lớn, các phương pháp sản xuất truyền thống như ép phun hoặc gia công CNC có thể nhanh hơn và kinh tế hơn.

- Chi phí đầu tư thiết bị và bảo trì: Máy in 3D chất lượng cao có thể đắt đỏ và việc bảo trì, bảo dưỡng cũng như chi phí mua sắm vật liệu in có thể tăng lên đáng kể, đặc biệt đối với các doanh nghiệp nhỏ hoặc người dùng cá nhân.

In 3D là công nghệ bồi đắp vật liệu dựa trên các thiết kế 3D

>>> Có thể bạn quan tâm: So sánh FDM, SLA, SLS - Ba công nghệ in 3D phổ biến hiện nay

Sự khác biệt giữa công nghệ CNC và in 3D

Sự khác biệt chính giữa gia công CNC và in 3D nằm ở nguyên lý hoạt động. Trong khi gia công CNC loại bỏ vật liệu khỏi phôi để tạo thành một bộ phận hình dạng lưới, in 3D bổ sung vật liệu, từng lớp một. Sự khác biệt về bản chất của quy trình dẫn đến các đầu ra khác nhau ở các bộ phận hoàn thiện cũng như các khả năng khác nhau về mặt hình học và yêu cầu về độ chính xác.

 Về phương pháp sản xuất:

- Gia công CNC: Phương pháp sử dụng một khối vật liệu rắn (thường là kim loại) và loại bỏ dần các phần không cần thiết để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Quá trình này sử dụng các máy móc điều khiển bằng máy tính để cắt, phay, tiện và khoan vật liệu.

- In 3D: Ngược lại, in 3D là phương pháp sản xuất bồi đắp, tạo ra sản phẩm bằng cách thêm từng lớp vật liệu theo thiết kế số hóa. Phương pháp này cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp mà các phương pháp truyền thống khó hoặc không thể thực hiện.

Về vật liệu sử dụng: 

- Gia công CNC: Có thể gia công trên nhiều loại vật liệu như kim loại (nhôm, thép, đồng), nhựa và gỗ. Công nghệ CNC mang lại tính linh hoạt cao trong sản xuất các bộ phận yêu cầu độ bền và độ chính xác cao. 

- In 3D: Chủ yếu sử dụng các loại nhựa nhiệt dẻo, nhựa cứng và một số kim loại. Tuy nhiên, danh mục vật liệu cho in 3D đang ngày càng mở rộng nhờ vào sự phát triển của công nghệ. 

Về độ chính xác và chất lượng và chất lượng bề mặt:

- Gia công CNC: Được biết đến với độ chính xác cao, có thể đạt dung sai ±0,005 mm, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác nghiêm ngặt như trong ngành hàng không vũ trụ và y tế.

- In 3D: Mặc dù công nghệ in 3D đã cải thiện đáng kể về độ chính xác nhưng vẫn chưa đạt đến mức của gia CNC. Các sản phẩm in 3D bằng công nghệ FDM thường có bề mặt thô hơn và có thể cần vài bước xử lý hậu kì để hoàn thiện chất lượng bề mặt.

Về tốc độ và chi phí:

- Gia công CNC: Thường thích hợp cho sản xuất hàng loạt với số lượng lớn, nhưng chi phí ban đầu cho máy móc và thiết bị có thể cao. Thời gian gia công cho mỗi bộ phận có thể lâu hơn, đặc biệt đối với các thiết kế yêu cầu độ phức tạp cao.

- In 3D: Thường phù hợp cho các dự án tạo mẫu nhanh và sản xuất số lượng nhỏ. Chi phí cho mỗi bộ phận thường thấp hơn đối với các thiết kế phức tạp và thời gian sản xuất có thể nhanh hơn do cần thiết lắp đặt các bộ phận, công cụ phức tạp. 

Về tinh linh hoạt và tự do thiết kế:

- Gia công CNC: Có những hạn chế về hình học do công cụ cắt và phương pháp gia công, điều này có thể làm cho việc sản xuất các hình dạng phức tạp trở nên khó khăn hoặc không khả thi.

- In 3D: Cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp với ít hạn chế hơn, bao gồm các cấu trúc rỗng, hình dạng hữu cơ và các chi tiết tinh vi mà các phương pháp truyền thống khó có thể thực hiện được.

Tóm lại, gia công CNC và in 3D là hai phương pháp sản xuất chủ yếu và đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Việc lựa chọn giữa gia công CNC và in 3D phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án, bao gồm chi phí đầu tư công nghệ, vật liệu, độ chính xác, số lượng sản xuất và độ phức tạp của thiết kế. Gia công CNC phù hợp với thiết kế bộ phận yêu cầu độ chính xác cao và sản xuất hàng loạt, trong khi in 3D lý tưởng cho tạo mẫu nhanh và các thiết kế phức tạp với số lượng nhỏ.

3D Vạn Lộc - Đơn vị cung cấp dịch vụ in 3D chuyên nghiệp

3D Vạn Lộc là đơn vị chuyên cung cấp dịch vụ in 3D theo yêu cầu với chất lượng cao và giá cả cạnh tranh. Chúng tôi sở hữu hơn 100 máy in 3D hiện đại cùng công nghệ tiên tiến như FDM, SLA, SLS và in kim loại, đáp ứng đa dạng nhu cầu của khách hàng. Đội ngũ nhân viên kỹ thuật giàu chuyên môn và được đào tạo bài bản, chúng tôi sẵn sàng đáp ứng mọi như cầu in 3D của khách hàng.

Với nhiều năm kinh nghiệm, hoàn thiện nhiều dự án lớn nhỏ, 3D Vạn Lộc cam kết cung cấp dịch vụ in 3D với giá thành phải chăng, nhờ vào việc tối ưu hóa công nghệ và quy trình sản xuất. Chúng tôi đảm bảo chất lượng sản phẩm cao, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của khách hàng. Quý khách có thể tham khảo thêm mức giá tại: Báo giá dịch vụ in 3D.