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Fertigungsverfahren für Prototyping & Co.: CNC-Fräse oder 3D-Druck?

Gerade im sogenannten Rapid Prototyping sind zwei neuartige Fertigungsverfahren nicht mehr wegzudenken: die CNC-Fräse und der 3D-Druck. Aber welches Verfahren eignet sich am besten für das schnelle und präzise Anfertigen von Prototypen? Dieser Artikel klärt auf.

Worin unterscheiden sich 3D-Druck und CNC-Fräse?

Im allgemeinen Diskurs werden 3D-Druck und CNC-Fräse leider nach wie vor Synonym verwendet. Dabei handelt es sich um zwei höchst unterschiedliche Fertigungsverfahren. Das zugrundeliegende Prinzip ist aber ähnlich: Eine intelligente Software entscheidet bei beiden Verfahren, wie sie vorgeht, um aus vorgegebenen digitalen Daten ein Objekt anzufertigen. 3D Druck Dienstleister haben sich insofern darauf spezialisiert, dass sie digitale Geometrien von allen möglichen Unternehmen entgegen nehmen, um mit ihren 3D-Druckern anschließend Kleinserien von Prototypen zu produzieren. Der Unterschied: 3D-Druck meint in aller Regel ein additives Verfahren, das Objekt wird also „aus dem Nichts“ mit einem speziellen Verfahren geschaffen.

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Je nach Technik sind dabei sehr komplexe Geometrien möglich, die mit anderen Verfahren so leicht gar nicht fertigen wären. Die CNC-Fräse hingegen ist ein subtraktives Verfahren. Das heißt: Aus einem fertigen Rohstoff, etwa einem Block aus Kunststoff, wird nach und nach ein Objekt gefräst. Die Fräse trägt dabei Material ab. Ein Unterschied wird gleich ersichtlich: Beim 3D-Druck fällt nur ein Minimum an Rückstand, also Abfall, an. Die CNC-Fräse arbeitet aber weitgehend mit Rückstand. Hier fällt demnach wesentlich mehr Abfall. Der Vorteil der CNC-Fräse gegenüber dem 3D-Druck ist, dass hier beinahe beliebige Materialien verwendet werden können, während der 3D-Druck auf ganz bestimmte Materialien beschränkt ist.

Wie werden 3D-Druck und CNC-Fräse beim Prototyping verwendet?

Insbesondere Branchen, die das schnelle und präzise Anfertigen von Prototypen (Rapid Prototyping) nachfragen, sind an den beiden Verfahren sehr interessiert. Mittlerweile werden die Prozesse auch vermehrt ausgelagert. Beispiel: Ein Unternehmen, welches regelmäßig verschiedene Drehteile für seine Maschinen braucht, kann diese Drehteile online bei einem entsprechenden Dienstleister mit CNC-Fräsen oder 3D-Druckern anfertigen lassen. Die Teile werden in Windeseile maßgetreu gefertigt und sind sofort einsetzbar. Für Produktentwickler ergeben sich hier völlig neue Möglichkeiten. Sie können viel mehr ausprobieren und haben viel weniger Wartezeiten zwischen ihren Entwürfen.

Gerade bei der Feinabstimmung von Prototypen können die Prozesse hier mittels der beiden neuen Fertigungsverfahren um ein Vielfaches beschleunigt werden. Aktuell ist der Machtkampf zwischen den beiden Technologien noch unentschieden. Der 3D-Druck gilt gemeinhin als einfacher zu bedienen, die CNC-Fräse allerdings als etwas schneller und präziser. Im Zweifelsfall kommt es auch sehr darauf an, wer die entsprechenden Maschinen bereitstellt und wie weit fortgeschritten die Technologie darin bereits implementiert wurde. Hier hilft nur eine genaue Beratung und gleichzeitig ein verlässliches Bauchgefühl. Fürs schnelle Anfertigen von Prototypen sind aber beide Verfahren grundsätzlich etwa gleich gut geeignet.

Bildquelle Titelbild:

  • Stokkete/shutterstock.com

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