지난 15년동안프로토타입복제는상당한진전을이루었습니다. 처음에는대부분의 RP 기술이속도측면에서분명한이점을가지고있었지만정확도와재료특성문제로인해기술의추가개발이제한적이었습니다. RP의등장이후특정경쟁의위협으로인해 CNC는속도를향상시키면서잘 알려진이점을가져올수 있습니다. 마찬가지로 RP는정확도, 재료특성및 표면연마측면에서도개선되었습니다.
이두 가지기술을이해하는것은작업에적합한처리도구를선택하는데 특히중요합니다. 다음가이드라인이도구선택에도움이될 수있습니다.
Material
RP가제한됩니다.
소재에대한연구는오랜과정을거쳤습니다. 소재선택의폭이넓어지고성능이보장됩니다. 현재사용가능한재료에는금속, 플라스틱, 세라믹및 복합재료가포함되며재료선택에는여전히몇 가지제한이있습니다. 또한대부분의재료의특성은재료가공, 성형및 주조의특성과잘 일치하지않습니다.
CNC는거의무제한
머시닝센터는거의모든재료에대한절단처리를수행할수 있습니다.
부품의최대크기
RP의최대크기는 600x900x500mm입니다.
기존의산업화장비로는대시보드나배플을가공할수 없지만, 기존프로토타입을사용하면대부분의생활용품과공산품을생산할수 있습니다. 장비로생산할부품이너무큰 경우개별부품을먼저생산하고최종적으로완전한부품으로결합할 수있습니다. 크기는시간에영향을미치며큰 부품을제조하는데 시간이더 오래걸린다는점에유의해야합니다.
CNC는항공기부품을생산할수 있습니다.
CNC 가공으로생산할수 있는실제부품과모듈의크기는데스크톱장치에서브리지장치에이르기까지다양합니다. CNC 크기의한계는사용되는기계도구에서비롯된다고할 수있습니다.
부품의복잡성
RP는제한되지않습니다.
디자인소프트웨어로샘플을성형할수 있다면제조시간이나비용에거의영향을미치지않습니다. RP의가장큰 장점중 하나는복잡한부품을빠르고저렴하게생산할수 있다는점입니다.
CNC가제한됨
CNC 가공은부품의모든세부적인특징을처리해야합니다. 부품의복잡성이증가함에따라필요한장비의수와공구의변경도그에따라증가합니다. 큰종횡비, 깊은홈, 깊은구멍및 사각형모서리는 CNC 절삭장비의비용을증가시킵니다. 5축절삭공구와특정기술로이러한단점을극복할수 있지만언더컷과같은간단한작업도문제를일으킬수 있습니다.
세부기능
RP는고유합니다.
RP는 CNC가할 수없는일부디테일을처리할수 있습니다. 예를들어 RP는날카로운내부모서리, 깊고좁은채널, 높고얇은벽, 종횡비가큰 프리즘을처리할수 있습니다.
CNC에는다음과같은차이점이있습니다.
CNC에는날카로운모서리, 부드러운오버랩, 깨끗한모따기등 RP보다뛰어난성능을발휘할수 있는많은기능이있습니다. 이러한기능은정확도, 즉표면마감에대한세부사항을평가할때 특히중요합니다.
Accuracy
RP의정확도는 0. 125～0입니다. 75mm
RP의일부개별치수의정확도는 0. 125mm를초과할수 있지만일반적인편차범위는 0. 125～0. 75mm입니다. 정확도는 RP 장비와크기에따라다릅니다. 크기가커질수록정확도도높아집니다.
CNC의정확도는 0. 0125-0. 125mm입니다.
가공장비가적절하다면정확도가매우높을수 있습니다. 일반적으로 CNC의정확도는 RP보다높으며, 정확도는일반적으로장비의비용과관련이있습니다.
Repeatability
RP는반복성이낮습니다.
RP는프로토타입의품질에영향을미치는여러요인에매우민감합니다. 부품을다른시간에제조하면결과가달라질수 있습니다. 온도, 습도, 위치및 배치는제품반복성에영향을줄 수있는몇 가지매개변수에불과합니다.
CNC는반복정확도가높습니다.
CNC의반복정확도는 RP보다훨씬높습니다. 공구경로, 공구및 사용되는재료가변경되지않으면제품의반복성이더 높아집니다. 환경조건과인적요인이결과에영향을미칩니다. 일부재료의경우온도와습도가기술자가사용하는장비의정확도에영향을미칠수 있기때문에출력에영향을미칩니다.
표면마감
RP의 Ra 값은 2. 5 ~ 15 미크론입니다.
전부는아니더라도표면의일부가매우거칠고 2차처리가없는경우. RP는특정기술을사용하여플레이트의두께를 0. 0125 ~ 0. 025mm로늘릴수 있지만플레이트의레이어링과요철은여전히표면마감에영향을미칩니다. 2차가공을수행하려는경우마감이원하는수준에도달할 수있지만그렇게하면부품크기의정확도가변경됩니다. 동시에이러한작업은시간과비용이추가됩니다.
CNC의 Ra 값은 0. 5 ~ 5 미크론입니다.
가공은프로토타입, 모델및 도구에적합한표면연마를할 수있다는점에서 RP와다릅니다. RP의경우 2차처리(샌딩, 폴리싱)를통해표면마감을개선할수 있지만동시에정확도, 시간및 비용에도영향을미칩니다.
Reliability
RP의신뢰성은보통입니다.
대부분의기술에서제품의신뢰성은제품이성숙함에따라증가합니다. RP 기술의역사는 15년밖에되지않았기때문에신뢰성수준도다양합니다. 이기술의짧은시간과자원부족으로인해일부 RP 제조업체는신뢰성을향상시키기위해장치의구성요소를개선할시간이많지않습니다.
CNC의신뢰성은중간에서높은수준입니다.
CNC의연구개발은 30년이상의역사를가지고있으므로신뢰할수 있고신뢰할수 있는기술입니다. 수년에걸쳐지속적인기술개선을통해제품신뢰성을떨어뜨리는장비구성요소를제거했습니다.
필수연산자
RP는운영자가거의필요하지않습니다.
RP는스탠드설치와같은보조작업을제외하고는인력이거의필요하지않습니다. 몇분 안에부품에필요한정보를준비하고제조를시작할수 있습니다. 제조중에는사람의개입이거의또는전혀필요하지않습니다.
CNC에는많은작업자가필요합니다.
CAM 소프트웨어애플리케이션이개선되었지만대부분의경우여전히사람의개입을완전히없앨수는없습니다. 장비설치및 작동에는숙련된기술자가필요하며, 무인상태에서모델을제조하는경우는극히드뭅니다.
숙련된기술자필요
RP에는이러한기술자가거의필요하지않습니다.
이기술직원의급여는확실히가장낮지는않지만기계가공에비해숙련된 기술자의수가적습니다. 이기술자체에는작업자가필요하지않기때문에이진술은어느정도사실입니다. 또한 RP가개선된 후에는운영프로세스에도기술이필요하지않습니다.
CNC에는이러한기술자가많이필요합니다.
가공에는기술, 창의성, 문제해결능력이필요합니다. 공구경로설계, 가공전략부터절삭작업및 모니터링에이르기까지가공은숙련된기술자가수행합니다. 회사의매출이감소하고기술자수가감소함에따라모델제조에필요한인력이부족해질가능성이높습니다.
개발주기
RP에필요한주기는짧거나중간정도입니다.
RP는더 적은인력과더 적은운영단계가필요하고설계복잡성에덜 민감하므로실제제조주기를단축할뿐만아니라전체프로세스시간도단축합니다. 일반적으로 RP 기술은시간과인력측면에서효율적입니다. RP는오후 4시 30분에데이터를받으면다음날아침에제품을생산할수 있습니다. CNC의경우 2교대생산시간이없으면제품을생산할수 없습니다. 그렇다고 RP 기술이모든부품의가공및 제조에있어가장빠르다고말할수는없습니다.
CNC에필요한사이클시간은중간입니다.
가공에는주로인력, 공구궤적, 장치고정, 처리시간, 재료등 많은요소가관련되어있습니다. 그결과많은작업이 RP보다훨씬더 많은시간이소요됩니다. 그러나설계가간단하고이해하기쉬운경우 CNC도사이클을단축할수 있으며, 축속도가빠르면이송속도도변경할수 있습니다.
