减材制造赋能产品设计：精度、成本效益与可靠性的完美平衡

您最近是否有了产品设计构想，或认为某个产品创意上市后将成为爆款？如果是，您可能正在寻找一种既能精准制造又不超预算的制造技术。

减材制造凭借高精度、高精密度和低成本，是当今众多行业最广泛采用的制造方法之一。事实上，科技巨头苹果不得不放弃传统制造方法，依靠减材制造技术打造MacBook Pro的一体化外壳。

但什么是减材制造？它与其他制造技术有何不同？如何利用它解决当今典型的产品设计挑战？本文将为您一一解答。

什么是减材制造？

减材制造 通过从实心材料块上连续切削去除材料来创建所需形状（或产品）。这种制造方法在1940年代开始受到制造业关注，因为它允许机加工师手工制造复杂零件并达到最优精度和精密度。

更有趣的是，现代减材制造技术消除了加工中的人为因素——它们几乎不需要机加工师输入即可实现比传统技术更高的精度和精密度。计算机数控（CNC）机床就是此类现代减材制造技术的典型代表。

CNC机床依靠计算机程序（G代码）指导切削刀具对工件进行所需切削以实现所需形状。产品设计师只需创建零件的3D CAD（计算机辅助设计）模型。CNC程序员将执行将该模型转换为G代码所需的所有任务，CNC机床将自主利用该代码创建所需零件。

增材制造与减材制造的区别

像现代减材加工技术一样，增材制造 技术也依赖3D CAD模型和计算机程序创建所需形状。然而，与减材加工不同，增材制造方法通过逐层添加材料直到实现所需形状。3D打印机是增材制造技术的典型例子。

虽然3D打印在许多行业势头强劲，但短期内不太可能取代CNC加工等减材制造工艺。例如，CNC机床全球市场规模目前为839.9亿美元，预计2028年将超1284.1亿美元。相比之下，3D打印全球市场估值为126亿美元。

那么CNC（或减材）加工相对于增材制造工艺有何优势？

CNC加工的优势

#1 更高的精度和精密度

CNC机床的一大优势是其精度高于多种3D打印技术，包括SLS（选择性激光烧结）、FDM（熔融沉积建模）和DMLS（直接金属激光烧结）技术。表1展示了这些技术可实现的公差极限，直观对比CNC机床精度优势。

CNC机床的精密度（或重复性）与3D打印机相当。但CNC加工可在数小时内复制大量零件，而3D打印机生产同等数量可能需要数天（甚至数周）。简单说，CNC加工提供比3D打印更短的交付周期。

了解更多关于精度与精密度的区别。

#2 兼容广泛材料

作为产品设计师，您认同材料选择对产品性能和成本至关重要。但选定理想材料后，仍需选择兼容该材料的制造技术。

只要材料以实心块形式可用，CNC机床几乎兼容任何金属、塑料、木材或复合材料。相比之下，3D打印机仅兼容塑料和少数金属。

了解更多关于CNC加工材料。

#3 CNC机床可制造大型复杂零件

CNC机床可制造极大型和复杂零件，这是增材制造技术难以企及的。例如，简单的CNC铣床可制造高达2000 x 800 x 1000 mm构建体积的零件，而SLS 3D打印机最大构建体积约为300 x 300 x 300 mm。

了解更多关于CNC加工与3D打印的对比。

增材与减材制造如何选择：根松精密助您决策

减材制造能解决产品开发中遇到的许多问题。但这不意味着它是制造任何设计的万能方法。正确的制造技术取决于您的产品设计要求，与同时具备增材和减材制造能力的机加工车间合作将大有裨益。

值得庆幸的是，根松精密是亚洲领先的增材和减材加工服务提供商。我们不仅拥有最先进的加工技术，还有经验丰富的工程师、机加工师和质检专家，能首次就为您把产品做对。

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