3D-Druck vs. CNC-Bearbeitung: Kostenvergleich

Bei der Auswahl des Herstellungsverfahrens, 3d-Druck gegen CNC-Bearbeitung Kostenvergleich ist eine wichtige Grundlage für unternehmerische Entscheidungen. Da es sich um zwei gängige Produktionsmethoden handelt, wirken sich ihre Unterschiede bei den Anlageninvestitionen, dem Materialabfall und der Struktur der Bearbeitungskosten sowie ihre idealen Anwendungsfälle direkt auf die Projektrentabilität und die Produktionseffizienz aus. Dieser Artikel analysiert die Schlüsselfaktoren der Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-Bearbeitung aus mehreren Dimensionen, mit Schwerpunkt auf der Berechnung der Bearbeitungskosten, um eine objektive und präzise Anleitung zu geben.

Vergleich der Ausrüstung und der Anfangsinvestitionskosten

3D-Druck-Ausrüstung und Vorlaufkosten

• Preis der Ausrüstung: Einstiegsniveau (FDM) $1,000–$3,000Industrie (SLA/resin) $8,000–$80,000High-End-Metall-3D-Drucker (SLM) $100,000–$500,000.
• Unterstützung von Investitionen: Software zum Schneiden $100-$1.000keine komplexen Vorrichtungen erforderlich; in der Regel einmalige Programmierung und Einrichtung $200-$500jährliche Abschreibung von etwa 15%-20% des Gesamtwerts der Ausrüstung.

CNC-Bearbeitungsausrüstung und Vorlaufkosten

• Preis der Ausrüstung: Standard CNC-Drehmaschinen/Fräsmaschinen $2,000–$8,000Hochpräzise CNC-Bearbeitungszentren $15,000–$120,000.
• Unterstützung von Investitionen: Kundenspezifische Spannvorrichtungen $50-$3.000 pro SatzCAM/Programmiersoftware $500-$2.000einmalige Programmierung & Einrichtung typischerweise $500-$2.000jährliche Abschreibung von etwa 12%-18% des Gesamtwerts der Ausrüstung.

Kernvergleich von Materialien, Abfall und Bearbeitungskosten

3D-Druckmaterialien, Abfall und Bearbeitungskosten

• Materialkosten: Kunstharz $50-$200/kgMetallpulver $150-$800/kgKunststoff-Filament $20-$50/kg.
• Materialverwendung: 95%+; Abfall kostet in der Regel nur 3%-5% der gesamten Materialkosten.
• Berechnung der Bearbeitungskosten (stündlich): Einstiegslevel $20-$40/Stundeindustrielle Harzsysteme $50–$100/hourHochwertige 3D-Drucker aus Metall $150–$300/hour.
• Zeit und Kosten pro Teil: 0,5-8 Stunden pro TeilBearbeitungskosten pro Teil ca. $10-$2,400die je nach Ausstattungsgrad und Komplexität der Teile variieren.

CNC-Bearbeitung Materialien, Abfall und Bearbeitungskosten

• Materialkosten: Stahl $5-$15/kgAluminiumlegierung $8-$25/kgKunststoffe $10-$30/kg.
• Materialabfall (subtraktiv): Normalerweise 10%-30%komplexe Strukturteile können erreichen 40%Die Abfallkosten belaufen sich auf 10%-40% der gesamten Materialkosten.
• Berechnung der Bearbeitungskosten (stündlich): Standard-CNC-Ausrüstung $30-$60/StundeHochpräzise Bearbeitungszentren $80–$150/hour.
• Zeit und Kosten pro Teil: 1-30 Minuten pro TeilBearbeitungskosten pro Teil ca. $5-$75 (einschließlich Werkzeugverschleiß; Werkzeugkosten $50-$200 jeweils, typischerweise Verarbeitung 50-500 Teile pro Werkzeug).

Gesamtkostenleistung über Produktionsvolumen hinweg

Kleinserien / Kundenspezifische Produktion (1-100 Stück)

• 3D-Druck: Keine Amortisation der Vorrichtungen; Gesamtkosten pro Teil = Materialkosten + Bearbeitungskosten; Durchschnitt $30–$500/parttypischerweise 30%-60% niedriger als bei CNC. Komplexe Teile (z. B. ausgehöhlte oder frei geformte Geometrien) erhöhen die Bearbeitungskosten im Allgemeinen nicht, so dass der Kostenvorteil in den folgenden Fällen noch deutlicher ausfällt Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-Bearbeitung.
• CNC-Bearbeitung: Gesamtkosten pro Teil = Materialkosten + Abfallkosten + Bearbeitungskosten + amortisierte Vorrichtungen/Rüstung; Durchschnitt $80–$800/part. Die Amortisation von Vorrichtungen und Programmierung/Einrichtung kann Folgendes ausmachen 30%-50% in geringen Stückzahlen, was es weniger wirtschaftlich macht als den 3D-Druck.

Großserienproduktion (1.000+ Stück)

• 3D-Druck: Langsamerer Durchsatz und begrenzte Kapazität; die Bearbeitungskosten pro Teil sind relativ stabil, aber die Gesamtzahl der Maschinenstunden ist hoch, so dass mit steigendem Volumen der zeitbezogene Kostendruck zunimmt. Die Gesamtkosten pro Teil sind typischerweise 20%-80% höher als CNC; Durchschnitt $50–$300/part in Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-Bearbeitung.
• CNC-Bearbeitung: Nach der Abschreibung sinken die Kosten für die Ausstattung/Programmierung auf <5%Gesamtkosten pro Teil = Materialkosten + begrenzter Abfall + Bearbeitungskosten; Durchschnitt $20-$80/Teil. Schnellere Zykluszeiten und Skalierung senken die Werkzeug- und Arbeitskosten weiter und vergrößern den Vorteil von CNC bei großen Stückzahlen.

Auswirkungen der strukturellen Komplexität und der Nachbearbeitung auf die Kosten

3D-Druckstruktur und Nachbearbeitungskosten

• Auswirkungen auf die Struktur: Komplexe Geometrien verursachen in der Regel keine zusätzlichen Bearbeitungskosten, aber es sind Stützstrukturen erforderlich. Die Entfernung der Stützen und die Oberflächenbearbeitung machen 10%-30% der Gesamtkosten, zuzüglich $5-$50 pro Teil.
• Auswirkungen auf die Genauigkeit: Extrem strenge Anforderungen (innerhalb ±0,02 mm) erfordern häufig eine Nachbearbeitung; Nacharbeitsquote 5%-10%wodurch sich die Material- und Bearbeitungskosten erhöhen und die Kosten pro Teil um 15%-30% in Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-Bearbeitung.

CNC-Bearbeitungsstruktur und Nachbearbeitungskosten

• Auswirkungen auf die Struktur: Komplexe Strukturen erfordern oft mehrere Arbeitsgänge und Werkzeugstrategien; die Bearbeitungszeit steigt 30%-100%wodurch die Bearbeitungskosten entsprechend steigen. Die Bearbeitungskosten pro Teil können steigen 30%-50%typischerweise mit $20-$50/Teil.
• Auswirkungen auf die Genauigkeit: Standardtoleranzen (etwa ±0,05 mm) verursachen in der Regel keine zusätzlichen Kosten; Ultrapräzision (etwa ±0,005 mm) erfordert hochwertigere Ausrüstung und erhöht die Bearbeitungskosten um 20%-40%aber die Nachbesserungsraten sind niedrig (1%-3%), so dass die Kosten besser kontrollierbar sind. Die Nachbearbeitung ist im Allgemeinen einfach (Entgraten/Polieren), wobei Folgendes zu berücksichtigen ist 5%-15% der Gesamtkosten und die Hinzufügung $3-$20 pro Teil.

Zusammenfassung

Unter Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-BearbeitungDie richtige Wahl hängt von der Menge, der Struktur und den Toleranzanforderungen ab: Für komplexe Teile in kleinen Stückzahlen ist der 3D-Druck oft wirtschaftlicher, für hochpräzise Teile in großen Stückzahlen bietet die CNC-Bearbeitung in der Regel ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis. Weldo-Bearbeitung verfügt über spezielle 3D-Druck- und CNC-Bearbeitungsteams und kann eine umfassende Kostenaufschlüsselung - einschließlich Material- und Bearbeitungskostenberechnungen - auf der Grundlage Ihrer Teilemerkmale, Losgröße und Toleranzvorgaben erstellen. Für eine maßgeschneiderte Vergleich der Kosten für 3D-Druck und CNC-BearbeitungBeratung bei der Prozessauswahl und ein detailliertes Angebot, bitte Kontakt Weldo Machining.