通过集成3D打印增强您的CNC车间的能力，以利用快速原型制作，减少浪费，并为客户提供更大的设计灵活性。

人们通常认为，在制造实心零件时，3D打印和CNC加工这两种截然不同的制造方法是直接竞争的。然而，事实上，这些对立面吸引。首先，当在同一个团队中使用时，一个过程的优势补充了另一个过程的局限性。

只要看看今天绝大多数的3D打印服务也提供数控加工。从克拉夫特克劳德为了对轮毂进行Xometry，这些服务知道有时3D打印零件需要一些CNC加工来实现更严格的公差、更好的表面光洁度或简单地增加钻孔。在其他情况下，客户在其制造过程中可能有的CNC加工需求和3D打印需求，或者可能不知道哪种技术。

数控商店可以通过整合自己的3D打印服务来加入这个不断增长的制造商市场。

阿拉斯加费尔班克斯大学地球物理研究所的机械车间最近增加了一台来自Markforged的金属3D打印机，以比其他方法更快、更便宜的方式为科学家制造专门的研究工具和组件(来源:阿拉斯加费尔班克斯大学)

举个例子，RPG工业公司RPG Industries的总裁兼创始人Bob Gingsberg表示，俄亥俄州蒂普市的一家精密制造店将Markforged的金属和碳纤维增强尼龙3D打印机整合到他们的产品中，用于快速成型和最终金属零件的几何形状，这些零件对CNC来说成本太高。“复合材料和金属3D打印确实将成为我们行业的未来，我们希望成为该领域的早期采用者和专家。”

3D打印机也是公司内部机器车间的一个受欢迎的补充。美国商用电池电动汽车制造商Nikola Corporation对复杂的铝零件进行数控加工，但采用了BigRep的大型3D打印机来制造的夹具，以在加工这些零件时固定它们。

在这篇文章中，我们详细介绍了为什么你应该在你的CNC商店增加一台(或多台)3D打印机的十个原因，并介绍了一些已经成功地同时提供这两种技术的制造商。

更快更便宜的原型

碳纤维3D打印(来源:英国专业3D打印)

正如任何制造企业主都会告诉你的那样，时间、成本以及如何降低这两者始终是他们考虑的首要问题。设计迭代是制造过程的一部分，持续花费比预期更长的时间，并产生延迟可能导致的所有问题。

使用3D打印在几个小时内创建工具或零件的原型正在成为全面数控加工前的重要一步。这有助于优化刀具路径、识别潜在问题和改进制造过程。

使用3D打印的快速原型制作可以节省项目时间。例如，RPG工业的任务是重建一个停产的电机部分对于一辆老爷车来说。他们的步是用耐用的碳纤维尼龙3D打印零件，以测试是否适合装配。“我们可以大大缩短交货时间，”金茨伯格说。“我们能够在没有任何人工干预的情况下，通宵打印。”

节省的时间、易用性，以及在此过程中修改数字设计的额外机会，对工程车间来说具有变革意义。

扩展的产品

总部位于上海的In3DTec提供传统和添加制造(来源:In3DTec)

将3D打印服务添加到当前的CNC加工产品中，只会扩大您商店的潜在工作和客户范围。一些客户的需求更适合3D打印技术，或者在产品开发过程的不同阶段可能需要这两种技术，例如在最终零件被CNC加工之前3D打印一个功能原型以供批准。

三维科技上海的一家大型代工制造店表示，其CNC加工和注射成型能力补充了其金属和聚合物3D打印服务，使其成为“高级设计的一站式商店”该公司表示，3D打印为客户提供了更高的生产灵活性，不需要高成本的工具，有更多的几何设计自由，并且可以按需快速打印零件。

这地球物理研究所的机械车间阿拉斯加费尔班克斯大学的最近增加了一台来自Markforged的金属3D打印机，为科学家制造专门的研究工具和组件。“能够进行金属印刷大大扩展了我们的能力，”地球物理研究所机械车间经理格雷格·希普曼说。“3D打印的一大优势是，你可以完成用机械几乎不可能完成的几何图形。”

复杂的设计

来自Aidro的3D打印整合液压和阀门组件(来源:Aidro)

有些零件极难或不可能用数控机床加工，如内部通道复杂的零件。当计算机打印无法解决问题时，3D打印可以为客户提供解决方案。例如，创建带有内部冷却通道的注射成型模型和型芯，或者通过使用填充模型而不是实心材料来减轻零件重量的能力。

因为3D打印可以实现数控机床无法实现的设计，制造车间可以为客户提供更多创新。可以更加灵活地应对工程挑战。例如，可以为3D打印重新设计多部件组件，以包含更少的部件，从而更容易和更便宜地生产，并包括新的效率。

更快的批量定制

大众Autoeuropa的3D打印车轮保护夹具(来源:UltiMaker)

3D打印并不一定比CNC加工更快，因为批量生产速度取决于几个因素，包括零件的复杂性、尺寸和材料，但当涉及到一批全部定制或略有不同的产品时，3D打印是更好的选择。

对于3D打印，没有最小订单数量，这可能是需要工具或模具的技术的情况。它有助于快速生产可轻松定制的小批量零件，使该流程成为利基市场、灵活批量或专业设计的理想选择。

例如，在大众汽车欧罗巴，内部机械车间曾经外包专用装配工具直到它安装了UltiMaker 3D打印机。凭借快速批量生产设计的能力，该公司成功地将每个新设计迭代需要35天的流程简化为仅4天，每年大幅节约成本91%或超过325，000美元。

该公司表示，控制整个设计过程意味着每个新工具现在只需10美元，团队可以根据需要在内部不断改进每个版本。

提高可持续性

几乎任何类型的塑胶都可以被清洗、切碎、干燥，并制成3D打印机的原材料(来源:新的原料)

可持续发展是公司和制造商非常关心的问题，这既是对现代消费者态度的回应，也是对机械加工行业废弃物遗留问题的回应。

3D打印机可以成为你的机械商店的环保附加物。它们产生的废物很少，并且通常不像其他车间工具那样需要太多的能源，这取决于技术。此外，他们可以使用生物基和99%回收丝。有些甚至可以用你店里的碎塑胶垃圾打印。

打印店组织者

David Warboss为3D打印设计的钉板系统衣架和工具架(来源:Prusa印刷材料公司)

如果不仅仅是提供给顾客，3D打印机也是为你的商店创造产品的一个很好的工具。每个商店都有自己的需求，尤其是在组织辅助工具和配件方面。

在制造环境中，工具的存放方式和设备的布局对工人的移动有着重要的影响。工具越近，组织得越好，工人花在获取或寻找正确工具上的时间就越少。

许多商店现在使用3D打印来定制设计和制造垃圾桶、衣架和其他工具架。抽屉组织器、橱柜和其他储物单元也可以定制，以提高工作区流程的有效性和效率。除了这些组织辅助工具之外，您的3D打印机还可以生产任意数量的定制耗材，如喷嘴、单件或机器部件。这减少了对外部供应商的依赖，并允许快速更换。

定制夹具

费城机械车间产品开发工厂的3D打印工具(来源:产品开发工厂)

3D打印机在现有CNC加工操作中的一种主要使用方式，用于创建CNC过程中使用的定制工具、夹具和夹具。这可以减轻来自时间、成本和劳动密集型加工资产的压力，同时提高CNC过程本身的精度和效率，尤其是对于的或专门的项目。

PHB加工和成型宾夕法尼亚州美景镇。称，3D打印在其商店中际的好处是它可以降低夹具和工具的成本。该公司表示:“由于CAD档可以直接导入3D打印机，这也节省了我们团队为额外的加工设备编程的时间。”。“3D打印在许多情况下都是合适的，例如当你希望节省成本，包括机械加工无法生产的功能，或者只是想拿在手中的低保真度零件。”

材料节约

数控加工产生大量废品(来源:BigRep)

3D打印从零开始制造零件，只在需要的地方存放所需的材料，有助于限度地减少浪费。与此相反，数控加工是一个减法过程，会产生大量的废料。

将3D打印机添加到您的商店可以从两个方面帮助节省材料。首先，通过3D打印精确的原型进行装配和功能测试，您可以确保最终的CNCed设计是的，不需要进一步的迭代。

3D打印可以为您和您的客户节省材料成本的第二种方式是3D打印机首先使用更少的材料。使用钛等昂贵材料进行3D打印需要的原材料更少，产生的废料也更少。您还有机会改变零件设计以合并零件或创建网格填充而不是实体材料，这两种方式都可以使用较少的整体材料来创建零件。

功能原型

来自加拿大阿尔伯塔省的PrototypeHubs(来源:PrototypeHubs)的多喷射融合3D打印尼龙手柄适合金属部件

尽管一些3D打印技术适合设计原型，但其他3D打印技术可以在广泛的工程级材料中生产功能原型，包括塑胶、金属和复合材料。

这种类型的原型为客户提供了在开发阶段进行物理测试的机会，这在探索材料选项时特别有用。

在这一领域开展业务并向客户提供原型材料好处的一家公司是产品开发工厂(PDFact)总部在费城。该公司表示:“在特定环境条件下测试产品的功能和耐用性，会带来新的迭代和改进的设计。”“3D打印带来了一大优势，因为即使原始零件不可用，也可以创建零件并将其集成到现有系统中。”

PDFact提供内部5轴加工能力和各种3D打印技术，为客户提供组装和检测设备的原型和概念验证。该公司使用功能原型进行物理测试、机械性能以及测试系统和组件。

易操作的

A&M工具工程团队使用3D打印机为原型、工具和其他应用生产零件(来源:Formlabs)

的3D打印机的一个优势是易于使用。与机械车间可能需要的CNC机器和其他专门设备不同，大多数3D打印机不需要专门的操作培训，对于技术高超、经验丰富的工程师来说相对简单。

这是当时的情况A&M工具和设计总部位于马萨诸塞州的一家机械商店，在从Formlabs引进桌面3D打印机进行现代化改造时，已经运营了65年以上。“3D打印已经成为我们工具箱中一个无价的工具，”A&M运营副总裁Guido Jacques说，“这是一种陈词滥调，但它真的让我们所有人跳出框框思考。”

该公司最初增加了一台Formlabs树脂3D打印机，以加快项目进度并开放产能，以补充人手不足的工程团队，然后将3D打印应用从原型和通信模型扩展到快速生产工具和定制机械的最终使用零件。

源文摘自：all3dp