359
0
在制造业领域，小批量生产（通常指生产数量在 10-1000 件）时，选择合适的加工方式至关重要。工程塑料 3D 打印和 CNC 加工是两种常见的工艺，它们都能加工出高质量的工程塑料零件，但适用场景和成本效率却大不相同。本文将从多个维度对两者进行对比分析，帮助你在小批量生产时做出正确选择。
一、成本对比：前期投入与单件成本的差异
（一）前期设备与模具成本
CNC加工需要昂贵的数控机床，入门级设备价格通常在 10 万元以上，高端五轴联动 CNC 机床甚至高达数百万元。此外，加工工程塑料零件时，还需要根据零件形状定制专用模具，一套模具的设计制作成本可能在数千元到数万元不等。而且，模具在使用过程中会逐渐磨损，需要定期维护或更换，进一步增加成本。
相比之下，工程塑料 3D 打印的前期设备投入相对较低。桌面级 FDM3D打印机价格仅数千元，工业级的 SLS、MJF3D打印机虽然价格较高（通常在 50 万元以上），但无需模具，只需将数字模型导入打印机，即可开始生产，大大节省了模具开发的成本和时间。
（二）单件生产成本
CNC 加工在小批量生产时，由于前期模具成本的分摊，单件成本较高。例如，生产 100 个相同的工程塑料零件，若模具成本为 2 万元，加上加工过程中的材料、人工、设备损耗等成本，单件成本可能高达 200-300 元。不过，随着生产数量的增加，单件成本会逐渐降低。
工程塑料3D打印的单件成本主要取决于材料和设备损耗。以 FDM 3D 打印为例，打印一个小型工程塑料零件，材料成本可能仅几元到几十元，加上设备折旧、电力消耗等，单件成本相对较低。而且，3D 打印不受零件复杂度影响，无论结构多么复杂，单件成本波动较小。但如果生产数量过多，3D 打印的效率劣势会导致总体成本上升。
二、效率对比：从设计到成品的时间差异
（一）设计修改与生产准备时间
CNC 加工的生产准备工作繁琐。从设计图纸到制作模具，再到调试机床，整个过程可能需要数周甚至数月时间。如果在生产过程中发现设计需要修改，就必须重新设计和制作模具，导致生产周期大幅延长。
工程塑料3D打印则具有极大的灵活性。只需在电脑上修改数字模型，即可重新开始打印，无需重新准备模具。从设计修改到开始打印，可能仅需几个小时，特别适合需要快速迭代的产品开发和小批量定制生产。例如，某电子产品厂商使用 3D 打印制作工程塑料外壳样品，一天内就能完成多个版本的打印测试，而使用 CNC 加工则需要数天时间。
（二）实际生产时间
CNC 加工的优势在于批量生产时的速度。一旦模具调试完成，加工一个零件的时间相对固定，且可以同时加工多个零件，适合生产大量相同的零件。例如，加工简单的工程塑料零件，CNC 机床每分钟可去除大量材料，在生产数量超过 500 件时，其生产效率明显高于 3D 打印。
工程塑料 3D 打印的生产速度相对较慢，尤其是 FDM3D打印，需要逐层堆叠成型，打印一个中等尺寸的零件可能需要数小时甚至更长时间。不过，SLS、MJF 等工业级 3D 打印技术可以一次打印多个零件，在一定程度上提高了生产效率，但总体而言，在大规模生产时仍不如CNC加工。
三、质量与精度对比：满足不同需求的特性
（一）表面质量
CNC 加工通过刀具切削材料，表面质量较高，经过抛光等后处理工艺，零件表面可以达到镜面效果，适合对外观要求严格的产品，如消费电子产品外壳、医疗器械外壳等。
工程塑料 3D 打印的零件表面通常会有层纹（FDM 工艺）或粉末烧结痕迹（SLS 工艺），表面粗糙度较高。虽然可以通过打磨、涂覆、蒸汽平滑等后处理工艺改善表面质量，但与 CNC 加工相比，仍存在一定差距。不过，对于一些内部结构件、功能测试件等对外观要求不高的零件，3D 打印的表面质量完全可以满足需求。
（二）尺寸精度
CNC 加工的尺寸精度较高，一般可以达到 ±0.05mm，高端设备甚至可以达到 ±0.01mm，适合加工对精度要求严格的零件，如精密机械零件、航空航天零部件等。
工程塑料 3D 打印的精度则因工艺而异。FDM 3D 打印的精度通常在 ±0.1-0.3mm，SLS、MJF 等工业级 3D 打印工艺精度相对较高，可以达到 ±0.1mm 左右，但与 CNC 加工相比，仍有一定差距。不过，随着技术的不断进步，3D 打印的精度也在逐步提高。
