CNC 가공 대 3D 프린팅: 비교 개요

CNC 가공 대 3D 프린팅: 비교 개요
소개
CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공과 3D 프린팅(적층 제조)은 현대 제조 분야의 두 가지 주요 기술입니다. 두 기술 모두 복잡한 부품을 제작하는 데 사용되지만, 공정, 응용 분야, 그리고 강점 면에서 근본적으로 다릅니다. 이 글에서는 산업계와 제작자들이 각자의 필요에 맞는 방법을 선택할 수 있도록 두 기술의 주요 차이점, 장점, 그리고 이상적인 활용 사례를 살펴봅니다.

1. 핵심 원칙

• CNC 가공: 정밀 절삭 공구를 사용하여 단단한 블록(금속, 플라스틱 또는 목재)에서 재료를 제거하는 절삭 가공입니다. 기계는 디지털 지침(G 코드)에 따라 최종 형상을 조각합니다.
• 3D 프린팅: 플라스틱, 수지, 금속 등의 재료를 층층이 쌓아 올려 물체를 만드는 적층 방식입니다. 디자인은 3D 모델링 소프트웨어를 사용하여 제작되며, 기존 재료 블록 없이 바로 프린팅됩니다.

2. 재료 호환성

• CNC 가공:
  • 금속(알루미늄, 강철, 티타늄), 플라스틱(ABS, 나일론), 목재 등에 사용할 수 있습니다.
  • 항공우주, 자동차 또는 공구에 사용되는 고강도, 내열성 부품에 이상적입니다.
• 3D 프린팅:
  • 주로 열가소성 플라스틱(PLA, PETG), 수지, 특수 금속/폴리머를 사용합니다.
  • 프로토타입, 경량 구조물 또는 복잡한 내부 형상을 갖춘 부품 제작에 가장 적합합니다.

3. 정밀도 및 표면 마감

• CNC 가공:
  • 뛰어난 정확도(±0.025mm)와 매끄러운 표면 마감을 제공합니다.
  • 기능적 또는 미적 부분에 대한 최소한의 후처리가 필요합니다.
• 3D 프린팅:
  • 여러 겹으로 쌓아 올리면 눈에 띄는 층상선이 생길 수 있습니다.
  • 정확도는 기술에 따라 ±0.1~0.5mm입니다. 후처리(샌딩, 화학 처리)가 필요한 경우가 많습니다.

4. 속도 및 확장성

• CNC 가공:
  • 소규모에서 중규모 생산(10~1,000개)에 더 빠르게 적용됩니다.
  • 설정(툴패스 프로그래밍, 고정)은 시간이 많이 걸리지만 반복 가능한 배치의 경우 효율적입니다.
• 3D 프린팅:
  • 도구가 필요 없으므로 신속한 프로토타입 제작이나 일회성 설계에 이상적입니다.
  • 레이어 기반 인쇄로 인해 대량 인쇄에는 느리지만 맞춤화에는 탁월합니다.

5. 비용 효율성

• CNC 가공:
  • 기계와 공구에 대한 초기 비용이 높지만 대량 생산에는 비용 효율적입니다.
  • 재료 낭비(감산으로 인한)는 비용을 증가시킬 수 있습니다.
• 3D 프린팅:
  • 초기 비용이 낮고 폐기물이 최소화됩니다(사용하지 않은 분말이나 수지는 종종 재활용 가능).
  • 복잡한 설계에는 경제적이지만 속도가 느리기 때문에 규모가 커지면 비용이 많이 듭니다.

6. 디자인 유연성

• CNC 가공:
  • 도구 접근 각도 및 기하학적 제약(예: 언더컷)으로 인해 제한됩니다.
  • 속이 빈 구조나 매우 유기적인 모양을 만드는 데 어려움을 겪습니다.
• 3D 프린팅:
  • 복잡한 기하학, 격자 및 내부 채널에 대한 탁월한 자유도.