3D打印，一種增材制造過程，已經走入幾乎所有行業。從汽車到時尚，它改善了各種領域的公司進行新產品開發的方式。

然而，在3D打印徹底改變原型制作之前，數控（計算機數控）加工主導了制造業。如果你的工作是設計或開發實體產品，數控加工，一種減材制造過程，可能是你原型制作過程的一部分。而且，從3D打印切換到數控加工可能比你想象的更簡單、更有益。

要制造成功的產品，了解這兩種基礎制造技術以及如何在開發周期的不同階段最好地利用它們是很重要的。在本文中，我們將分享關于3D打印和數控加工最佳應用案例的指南，以及一個檢查清單，幫助你確定哪種技術適用于你的下一個項目。

何時使用3D打印：

3D打印繼續通過為個人和企業團隊提供快速和經濟的原型而改變硬件開發。

通過3D打印，團隊可以以比其他原型制作方法低得多的成本每天迭代設計。此外，與數控加工相比，3D打印對零件可制造性的限制要低得多，因此在設計仍在演變的早期階段，團隊可以專注于從數字到物理的快速遷移。

以下是3D打印的最佳應用案例概述以及要考慮的一些優缺點：

3D打印的最佳用途：

早期階段的適應和形式原型制作

預可制造性原型制作

理想數量：1到5個單位（任何更多可能變得昂貴）

3D打印的優點：

生產速度快

能夠快速整合用戶/工程反饋

能夠以低成本打印復雜形狀

制作外觀精致的視覺模型

3D打印的缺點：

零件組裝/功能可能與最終產品不完全相同

由于3D打印分辨率，有時難以實現嚴格的公差

不適用于非常高強度、功能性的應用

材料選擇有限（3D打印塑料原型很常見）

何時使用CNC加工：

數控加工是一種通過減材制造的更傳統的生產零件的方式（即取一定體積的材料并逐漸去除它）。在考慮數控加工原型制作與3D打印時，兩者都有各自的優勢。數控加工一個零件的時間比3D打印長，但最終的生產質量和表面處理通常比3D打印更出色。

數控加工對于生產原型是一個很好的選擇。雖然單個原型可能非常昂貴，但當你開始批量生產時，可以獲得巨大的成本節省。此外，由于數控加工使用堅固的材料塊，與3D打印的零件相比，這些零件在功能上更強大，后者由于其中的小空洞而容易沿構建層斷裂。

以下是數控加工的最佳應用案例的概述，以及要考慮的優缺點：

CNC加工的最佳用途：

中期階段的適應

生產模型

理想數量：3個以上單位

數控加工的優點：

功能零件/組件，可像生產零件一樣進行測試

與最終用途要求一致的強度

對環境的抵抗力（溫度）

嚴格的公差（高達0.005英寸/0.0127毫米）

多種材料

數控加工的缺點：

需要更多的生產前計劃

通常更昂貴

產生更多的廢料

設置+CAM時間成本

何時從3D打印切換到數控加工？

沒有一個單一的規則適用于何時從3D打印切換到數控加工。有時，產品開發可以從兩種制造方法中受益。

例如，許多航天公司需要高強度原型。因此，他們可能會進行快速的3D打印以檢查尺寸和形狀，然后使用數控加工生產相同的零件進行測試。他們進行測試，記錄結果，對設計進行迭代，然后重復這個周期。

然而，在大多數情況下，你可以將設計成熟度視為何時從3D打印切換到開始加工零件以更接近生產材料的功能和強度的信號。

為了幫助你弄清楚，這里有一個快速的設計成熟度檢查清單-如果對以下任何問題回答是肯定的，那么是時候考慮進行轉換了。

設計成熟度檢查清單：知道何時從3D打印切換到數控加工

你的設計是否足夠成熟，可以放心地進行大批量生產？

你是否停止進行重大的設計更改？

你是否已經開始納入制造設計？

你是否需要在零件中進行螺紋孔處理？

3D打印的零件對于你的功能需求來說是否不夠強大？

你是否需要在最終生產材料中測試你的零件？

你是否有認證要求（例如，易燃性，FDA，食品安全，FAA等）

有時，3D打印的零件以混合方式進行機加工。當零件從3D打印機上取下時，它們可以送到數控機床上，以獲得更高的公差和更理想的表面處理。將3D打印和數控加工結合使用可以提高數控加工過程的生產率并降低材料成本。

主要結論

3D打印和數控加工都是新產品開發中至關重要的工具。雖然3D打印迅速發展為從數字模型快速制作設計到物理原型的首選方法，但對于功能原型和生產模型來說，數控加工是無可匹敵的。