1. Tehnilised omadused: täpsus ja tõhusus üheskoos
CNC-töötluse peamine eelis on see, et see saavutab hea tasakaalu kiiruse ja täpsuse vahel. Näiteks viie-teljega CNC-tööpink suudab end positsioneerida täpsusega ± 0,001 mm ja korduva paigutuse täpsus on veelgi parem. See võib usaldusväärselt töötada osadel, mis vajavad väga täpset tolerantsi, näiteks meditsiiniseadmete implantaadid ja lennukimootorite labad. Näiteks suutis teatud autoosade tarnija saada 99,8% läbimissageduse mootori silindriplokkide oluliste mõõtmete jaoks, kasutades viie-teljelist töötlemist. Teisest küljest on lisandite valmistamisel anisotroopsus mikroskoopilise tera kasvu suunas, kuna materjalikihid kuhjuvad üksteise peale. Mehaanilise jõudluse probleemide lahendamiseks on vaja järeltöötlust-, näiteks kuumtöötlust. Praegu on raske saavutada sama taset pinna siledust ja mõõtmete ühtlust kui CNC-ga.
Kõige olulisem lisandite valmistamise juures on see, et sellega saab vormida korraga keerulisi struktuure. SpaceXi Raptor 3 mootor on selle hea näide. See kasutab mootorile torujuhtmete lisamiseks metallist 3D-printimist, mis vähendab osade arvu ja muudab protsessi lihtsamaks. See suurendab tõukejõudu eelmise mootoriga võrreldes 21%. Kuid see eelis seisneb peamiselt väikestes kogustes ja väga keeruliste põhiosade valmistamises. Standardsete toodete puhul, nagu käigud ja mootorisilindriplokid autodele, mida toodetakse igal aastal sadu tuhandeid, on CNC endiselt parim viis nende valmistamiseks, kuna see on kiirem ja odavam. Andmed näitavad, et CNC-töötluse maksumus tüki kohta väheneb partii suuruse suurenedes palju. Teisest küljest võib lisandite tootmisel materjalikasutus olla üle 95%, kuid suure tootlikkusega{11}}olukordades on seadmete amortisatsiooni- ja energiakasutuse kulud siiski kõrgemad kui traditsiooniliste meetodite puhul.
2. Rakenduse stsenaarium: vajadus mitme vajaduse järele, mida üks lahendus ei suuda rahuldada
Lennundustööstuses on tööjaotuse mudel, mis hõlmab "lisatootmise põhikomponente + CNC-töötluse täppiskonstruktsioone". Näiteks Hiina lennunduse teaduse ja tehnoloogia korporatsioon kasutab salongiosade kokku printimiseks lisaainete tootmist, mis vähendab osade hulka. Sellised esemed nagu turbiini labad, mis peavad taluma kõrgeid temperatuure ja rõhku, vajavad siiski CNC-töötlust. Lisatrükk muudab teatud tüüpi mootorikütuse otsiku valmistamise lihtsamaks, muutes selle tuhandete osade asemel üheks keerukaks struktuuriks. Kuid düüsi pinnal olevaid mikro-skaala voolukanaleid tuleb uuesti muuta, kasutades CNC elektrokeemilist töötlemist (ECM), et need vastaksid kütuse pihustamise tõhususe vajadustele.
Meditsiinitööstus on loonud kahesuunalise-tee "isikupärastatud kohandamine + suur{2}}tootmine". Lisatootmine võib aidata ortopeedilistel implantaatidel, nagu titaanisulamist puusaproteesid, sobituda ideaalselt luukoega, kuid pinna bioaktiivset katet tuleb luu integreerimiseks CNC mikrokaare oksüdatsioonitöötluse abil täiustada. Konkreetne ettevõte valmistas 3D--prinditud hambaimplantaadi, millel oli sisemine poorne struktuur ja mis valmis lisatootmise teel. Väliskeere töödeldi CNC-töötlusega, et tagada implantaadi stabiilsus kohe pärast selle paigaldamist. See liittehnika ja lahutamine on hea näide sellest, kuidas CNC ja lisandite tootmine võivad koos töötada.
CNC on endiselt kõige olulisem osa autode kergemaks muutmisel ja kulude madalal hoidmisel. Uute energiasõidukite akualused peavad olema samal ajal tugevad ja kerged. Alumiiniumisulamist ekstrudeeritud profiilide CNC-töötlusega suutis üks ettevõte vähendada oma materjalikulusid ja suurendada tootmise efektiivsust võrreldes lisandite tootmisega. Lisatootmine võib kiiresti itereerida isejuhtivate autode andurikorpuste keerukaid pinnakujundusi-, kuid lõplik masstootmine tuleb siiski teha CNC-tootmisliinidel, et täita miljoni-taseme aastatoodangu ja 0,01 mm-tasemelise montaažitäpsuse nõudeid.
3. Tööstusökoloogia: tehnoloogiate ühendamine ja ökosüsteemide taastamine
Tootmismaailm on välja töötamas uut viisi asjade tegemiseks, mida nimetatakse "lisandava tootmisdisaini juhtimiseks + CNC protsessi tagamiseks". Ärilennukeid tootev ettevõte on teinud koostööd seadmete tarnijatega, et luua uut tüüpi alumiiniumsulamit, mis sobib rakettide kergemaks muutmiseks. Lisatootmine kontrollib kiiresti prototüüpi topoloogia optimeerimise disaini jaoks ning masstootmise etapis kasutatakse CNC sepistamise ja töötlemise tehnoloogiat, et veenduda, et struktuur on tugev ja kulud madalad. See "disaini valideerimise masstootmise" suletud-ahel sõltub asjaolust, et CNC on ainus viis materjalide vormimiseks ja täpseks töötlemiseks.
Tööjaotuse suurendamine tööstusahelas soodustab tehnoloogilist sünergiat. Teatud metallilisandite valmistamise valdkonna ettevõtte loodud intelligentne protsessiteek ühendab endas enam kui 100 000 materjaliomaduste komplekti ja võimaldab kasutajatel luua parimaid printimislahendusi vaid ühe klõpsuga. Sellest hoolimata sõltub järeltöötlemine{4} ikkagi CNC-poleerimisest, liivapritsist ja muudest meetoditest. Teatud tüüpi kokkuklapitavad ekraaniga mobiiltelefoni hinged kasutavad 3D-prinditud titaanisulamist osi. Tootlikkuse suurendamise võti on CNC võime eemaldada trükijäljed suure täpsusega. See koostöötamise strateegia „esi-lisand + taga{11}}otsa lahutav” on muutunud tipptasemel tootmises{12}}normiks.
Vundamendiks on poliitika ja standardse ehitustehnoloogia kooselu. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO) on välja andnud lisaainete tootmistehnoloogia standardid, mis hõlmavad selliseid asju nagu materjalide testimine ja seadmete kalibreerimine. Lennunduse, meditsiini ja muude valdkondade sertifitseerimine tuleb siiski integreerida CNC tootmissüsteemidega. Näiteks peab teatud tüüpi lennukimootori tera vastama nii laba seest defektide leidmise nõuetele kui ka laba pinna kareduse standarditele. See kahekordne sertifitseerimissüsteem muudab need kaks tehnoloogiat veelgi täiendavamaks.
