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CNC 가공 vs. 3D 프린팅: 비용 및 생산량 측면에서 서비스 요구 사항에 맞는 최적의 선택 방법은 무엇일까요?

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작성자:

Gloria

게시됨
Jan 19 2026
  • CNC 가공

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CNC 가공과 3D 프린팅 중 어떤 방식을 선택할지는 개발팀 구성원들에게 어려운 고민거리이며, 이로 인해 값비싼 의사결정 오류가 발생하기도 합니다. 기존의 개발 방식은 정보 부족에 기반하여 예산 초과 및 프로젝트 지연을 초래하는 경우가 많습니다. 본 보고서에서는 경험의 장벽을 극복하고 정보에 입각한 의사결정을 내리는 방법을 제시합니다.

이러한 딜레마를 해결하는 방법은 데이터 분석을 활용하여 진정한 비용 발생 요인을 파악하는 것입니다 . CNC 기계와 3D 프린팅 중 어떤 것을 선택할지 결정하는 데 있어 단위당 비용이 아닌 총 소유 비용(Total Cost of Ownership)을 파악하는 본 접근 방식의 타당성은 비용 절감 실현에 긍정적인 기여를 할 수 있습니다.

LS Manufacturing의 CNC 및 3D 프린팅 생산량 대비 비용 분석.jpg

CNC 가공 vs 3D 프린팅: 간편 참고 가이드

측면 CNC 가공 3D 프린팅(적층 제조)
핵심 원칙 감산 가공: 단단한 블록에서 재료를 잘라내는 방식입니다. 적층 제조: 재료를 층층이 쌓아 올려 부품을 제작하는 방식입니다.
이상적인 볼륨 대량 생산부터 중간 규모 생산까지 가능하며, 배치 생산에 가장 적합합니다. 소량 생산 ; 시제품; 맞춤형 부품.
재질 범위 금속, 플라스틱/수지/폴리머/복합재료 . 재료의 특성이 우수합니다. 점점 더 많은 컨설턴트들이 플라스틱, 수지/금속을 주로 다루고 있습니다. 재료의 물성은 이방성을 띨 수 있습니다.
기하학적 복잡도 괜찮지만 도구 사용에 제약이 있습니다. 내부 기능 구현이 어렵습니다. 훌륭합니다. 복잡하고 유기적인 형태(격자, 내부 채널)를 풀어낼 수 있습니다.
설치 및 소요 시간 설정 및 프로그래밍 시간이 더 오래 걸립니다. 대량 생산 시 부품당 사이클 시간이 더 빠릅니다. 최소한의 설정만으로 완료 가능. 부품 수량에 관계없이 소요 시간이 동일하므로 신속한 처리에 이상적입니다.
비용 발생 요인 장비 비용이 높고, 감산 과정에서 재료 낭비가 발생하며, 설치 작업에 노동력이 많이 든다. 재료량 및 인쇄 시간에 비례합니다. 폐기물은 적지만, 개당 재료비는 더 높습니다.
정밀함과 마감 탁월함: 높은 정확도, 뛰어난 표면 마감. 장점: 치수 정확도는 기술에 따라 달라집니다 . 좋은 마감을 위해서는 후처리 작업이 필요할 수 있습니다.
핵심 강점 검증된 설계에 향상된 정확성, 강도 및 확장성을 제공합니다. 다양한 디자인 자유도를 제공하여 디자인 또는 맞춤형 형상을 반복적으로 수정할 수 있습니다.
언제 선택해야 할까요? 최종 생산 부품, 고성능 애플리케이션 , 엄격한 공차, 대량 생산. 시제품, 복잡/경량 설계, 맞춤형/소량 생산 부품, 통합 조립품.

비용이 많이 드는 공정 선택의 딜레마는 공정 단위 비용을 넘어 총 소유 비용을 고려함으로써 해결되었습니다. 따라서 이 프레임워크는 CNC 공정과 3D 프린팅 공정 모두에 대한 장단점을 계산할 수 있도록 지원하며, 개발 비용을 25~40% 까지 절감하는 데 도움을 줄 것입니다.

이 가이드를 신뢰해야 하는 이유? LS 제조 전문가들의 실제 경험

인터넷에는 CNC 가공 및 3D 프린팅과 관련된 이론에 대한 많은 자료가 있습니다. 하지만 이 글이 특히 주목할 만한 이유는 LS Manufacturing이라는 실무자의 경험을 바탕으로 작성되었기 때문입니다. LS Manufacturing은 15년 이상 가공 공정으로 인해 발생하는 비용 문제를 해결하기 위해 끊임없이 노력해 왔습니다.

저희 작업장은 ISO 9001의 엄격한 품질 관리 시스템과 국제 항공우주 품질 그룹 (IAQG) 의 기준을 준수하며 운영됩니다. 저희의 진정한 전문성은 실제 작업 과정에서 오랜 시간 동안 축적되어 왔습니다. 저희는 CNC 가공으로 이상적인 표면 품질을 구현한 항공기 부품과 3D 프린팅 프로토타입 의 정확성을 비교 검토하는 두 가지 방식의 차이점을 잘 알고 있습니다. 바로 이러한 이해를 바탕으로 저희는 어떤 부분이 더 나은지 판단할 수 있습니다.

아래의 모든 제안은 오랜 시간과 노력을 들여 얻은 지식입니다. 3D 프린팅의 매개변수, 최종 사용 부품에 최상의 강도를 제공하는 값, 그리고 고온 합금을 효율적으로 가공하기 위해 CNC 가공 방식을 수정하는 방법 등을 터득했습니다. 5만 개 이상의 맞춤형 부품 제작 경험을 바탕으로 축적된 모든 지식을 아래에 정리했습니다. CNC 가공과 3D 프린팅 중 어떤 방식을 선택할지 고민할 때 값비싼 실수를 피하는 데 도움이 될 것입니다.

LS Manufacturing의 비교 제조 공정 선택 및 비용 분석.jpg

그림 1: LS Manufacturing의 다양한 생산 방식 비교 및 ​​비용 평가

CNC 가공과 3D 프린팅의 비용 구조 차이점은 무엇인가요?

따라서 적절한 공정을 선택하려면 비용 동인을 분석하는 것이 필수적입니다. 본 문서는 CNC 가공 비용 프로세스뿐 아니라 3D 프린팅 비용 프로세스의 분석에도 활용될 수 있으며, 객관적인 제조 비용 분석을 가능하게 합니다.

비용 구성 요소 CNC 가공 3D 프린팅
주요 운전자 원자재 빌릿의 무게는 가장 중요한 요소이며, 전체 비용의 40~60%를 차지합니다. 특수 원료 재료가 주요 비용 요소이며, 전체 비용의 50~70% 를 차지합니다. 특수 원료 재료가 주요 비용 요소이며, 전체 비용의 50~70%를 차지합니다.
보조 운전자 기계 가동 시간과 인건비는 비용의 25~35% 를 차지하는 중요한 요소입니다.

장비 및 시스템 감가 상각비는 20~30%의 비용입니다.

주요 변수 요인 공구 마모 및 소모품은 전체 비용의 10~15%를 차지합니다. 지지대 제거 및 표면 마감과 같은 후처리 작업은 가변 비용을 추가합니다.
경제적인 배치 크기 500개 이상 주문 시 일반 알루미늄 부품에 유리해집니다. 시제품 제작 및 복잡한 부품 생산, 그리고 500개 미만의 소량 주문에 여전히 유리합니다.
대량 구매 시 비용 차이 1000개 이상의 부품이 필요한 경우, 이 방식은 부품당 비용을 절감하면서 적합한 형상의 약 35%를 제공할 수 있습니다. 해당 부품의 원가는 거의 동일할 것이므로, 이 경우에는 규모의 경제 효과가 없을 것입니다.

CNC 가공 비용 측면에서 볼 때, 대량 생산이 이상적입니다. 하지만 소량 생산이나 복잡한 제품 생산의 경우에는 3D 프린팅이 가장 비용 효율적일 수 있습니다. 실질적인 제조 비용 분석을 위해서는 먼저 특정 배치 크기에 따른 비용을 계산해야 합니다. 생산량이 500개 이상인 경우에는 경쟁력 있는 총소유비용(TCO) 분석을 수행해야 하며, 이 경우 CNC 가공이 가장 최적의 선택이 될 수 있습니다.

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배치 크기에 따라 최적의 제조 공정을 과학적으로 선택하는 방법은 무엇일까요?

현재 사업 상황에서 어떤 생산 공정이 가장 효과적일지 정보에 입각한 결정을 내리기 위해서는 경험 법칙이 아닌 데이터 기반 전략을 활용해야 합니다. 대량 생산 방식을 체계적으로 선택하는 데 필요한 데이터는 다음과 같습니다.

다요소 평가 프레임워크 구축

배치 크기, 부품 복잡성, 필요한 리드 타임이라는 세 가지 변수를 동시에 고려하여 선택을 단순화하는 방법을 살펴보겠습니다. 예를 들어, 동일한 생산량 시나리오에서 구조가 단순한 브래킷과 엔진 마운트는 경제성이 다르게 나타날 수 있습니다. 매트릭스를 사용하면 각 변수에 가중치를 부여하여 주관적인 의견에 의존하지 않고 제조 비용 분석을 활용할 수 있습니다.

기본 배치 크기 임계값 정량화

125개 이상의 프로젝트를 통해 첫 번째 경험 법칙이 개발되었습니다. 단순 기하학적 부품 생산 시 3D 프린팅 서비스CNC 가공 서비스 의 비용 기대치가 교차하는 시점은 80~100개 사이로 추정됩니다. 이는 CNC 가공의 높은 초기 프로그래밍 및 설정 비용이 빠르게 상각되는 반면, 적층 제조 비용은 부품 수에 비례하여 증가하기 때문에 대량 생산에는 효율성이 떨어지기 때문입니다.

복잡성 조정: 두 번째 중요 지점

내부 통로와 생물학적 격자를 포함하는 기하학적으로 복잡한 부품은 이 단계에서 중요해집니다. 이러한 경우, CNC 생산에 기반한 기존 방식의 비용 경쟁력은 가공 관련 문제로 인해 처리 시간이 증가하여 저하되지만, 3D 프린팅이 제공하는 기하학적 자유도 덕분에 이러한 영향이 줄어들어 고가 의 다축 CNC 가공이 필요 없어지고, 사례 연구에서는 CNC 가공 서비스 로의 전환이 불가피해지며, 결과적으로 200~300개 단위에서 교차 가격이 나타납니다.

이러한 접근 방식을 사용할 때, 첫 번째 단계는 목표 배치에 따라 구성 요소를 설계하면서 구성 요소의 복잡성 수준을 지정하는 것입니다. 복잡성이 낮은 구성 요소에는 80~100 단위를, 복잡한 구성에는 200~300 단위를 적용합니다.

두 공정에서 서로 다른 재료의 비용 효율성을 정량적으로 비교하는 방법은 무엇일까요?

재료비는 제조 공정 선택 에 중요한 요소이지만, 맥락에서 벗어난 단순 수치는 오해를 불러일으킬 수 있습니다. 본 연구에서는 특수 분말을 사용한 3D 프린팅 비용 과 벌크 재료를 사용한 CNC 가공 비용을 수치로 비교하여 경제성을 분석하고, 현실적인 비교를 위한 정보를 제공합니다.

요인 CNC 가공 3D 프린팅
원자재 비용 벌크 재료인 봉강과 판강은 가격이 더 저렴합니다. 예를 들어, 316L의 경우 kg당 약 8달러입니다 . 특수 원료 분말 및 수지는 훨씬 더 비쌉니다. 예를 들어, 316L의 경우 kg당 약 120달러입니다 .
효과적인 활용 전통적으로 재료 활용률은 40~60% 에 불과하며, 절삭 가공 과정에서 많은 양의 재료가 낭비됩니다. 투입된 재료를 거의 100% 활용할 뿐만 아니라 지지 구조물의 낭비도 최소화합니다.
핵심 최적화 레버 전략적인 네스팅과 고도로 최적화된 CAM 프로그래밍을 통해 활용률을 최대 85% 까지 높일 수 있으며, CNC 가공 비용 을 10분의 1 수준으로 줄일 수 있습니다. 비용 최적화는 주로 빌드 챔버 용량 활용도를 극대화하고 지지 구조물의 수를 줄이는 데 중점을 둡니다.
경제적 배치 임계값 316L 소재로 제작된 제품의 경우, 생산량이 150개 이상일 때는 CNC 가공이 3D 프린팅 보다 경제적인 것으로 나타났습니다. CNC 가공으로 인한 폐기물이 심각한 소량 생산( <50개 ) 및 매우 복잡한 형상에 대해 여전히 유리한 점이 있습니다.
총비용 영향 최적화 후, 150개 이상 배치 생산 시 CNC 가공 비용은 적층 제조 방식보다 최대 42% 까지 절감될 수 있습니다. 개당 비용 측면에서는 큰 차이가 없으며, 단순한 형태의 경우 확장성이 어렵습니다.

최적의 제조 공정을 선택할 때는 부품당 유효 재료비용을 정의해야 합니다. CNC 가공의 경우 ( 블랭크 비용/활용률 )이 되며, 3D 프린팅 의 경우 ( 분말 중량 * 분말 비용 )이 됩니다. 150개 이상의 생산량을 목표로 할 경우, 활용률을 극대화하기 위해 고급 네스팅 기술을 적용한 CNC 가공 방식을 적극적으로 고려해야 합니다.

LS Manufacturing의 정밀 제조 비용 분석을 위한 CNC 가공 서비스.jpg

그림 2: LS Manufacturing의 CNC 가공을 통해 생산된 정밀 부품의 비용 평가

부품 복잡성은 공정 선택의 경제성에 어떤 영향을 미칠까요?

이러한 변화의 원인은 부품의 복잡성 때문이며, 이는 CNC 가공과 3D 프린팅 의 비용 모델에서 일반적으로 나타나는 불균형을 뒤집는 효과를 가져옵니다. 기하학적 부품에 내부 채널, 격자 또는 유기적인 형태를 통합하면, 일반적으로 수행되는 부분 또는 부피 분석이 최적이 아닌 제조 공정 선택 과 정확히 일치하는 결과를 초래합니다. 이처럼 복잡성에 대한 경제적 가치를 적용하여 그 의미를 나타낼 수 있습니다.

비용 모델의 복잡성 정의 및 정량화

  • 측정 방법: 주관적인 척도를 사용하는 대신, 장비 접근성, 2차 가공, CNC 기계 의 특수 고정 장치 등을 기준으로 CNC 작업의 복잡성을 측정합니다.
  • 실제 적용 사례: 냉각식 성형 금형의 경우, CNC 가공에 필요한 5번의 셋업이 3D 프린팅 에는 단 한 번의 셋업으로 대체되어 비용이 60% 절감되고 제작 기간이 3주에서 5일로 단축되는 효과를 확인했습니다.

적층 제조를 위한 설계(DfAM) 원칙 활용

  1. DfAM 통합 방식: 토폴로지 최적화는 중간 단계로 간주되지 않고, 제조 가능성 분석 과 통합되어 어셈블리를 하나로 묶습니다.
  2. 달성된 결과: 의료기기 분야에서 이 기술을 통해 CNC 기계로 제작된 기존의 복잡한 조립품보다 무게는 40% 가볍고 생산 비용은 35% 절감된 최적화된 부품을 제작할 수 있었습니다.

복잡성을 고려한 손익분기점 계산

  • 변화 모델링 방식: CNC 가공 비용을 증가시키는 복잡성 요소를 추가하여 생산량 기반 손익분기점 계산을 수정함으로써 복잡성을 반영합니다.
  • 데이터 기반 의사 결정: 이는 부품의 내부 구조가 점점 더 복잡해짐에 따라, 3D 프린팅에서 기계 가공으로 전환하는 시점이 100개 단위가 아닌 300개 단위를 넘어서는 또 다른 경제적 전환점이 발생할 수 있음을 의미합니다. 이는 제조 공정 선택 에 있어 근본적인 변화입니다.

이 목표를 달성하기 위해서는 부품의 복잡성으로 인한 페널티를 산정해야 합니다. 부품에 복잡성 페널티가 있다고 가정하면, 새로운 목표는 시제품 제작 또는 초도품 생산에 3D 프린팅 서비스를 우선적으로 활용하는 것입니다. 최종 제조 공정을 선택할 때는 기존의 대량 생산 기준 손익분기점 분석 방식이 아닌, 이 새로운 손익분기점 분석 방식을 사용해야 합니다. 이렇게 하면 귀중한 부품을 구매할 때 필요한 정확도를 확보할 수 있습니다.

정확도 요구사항이 공정 선택에 미치는 주요 영향은 무엇입니까?

CNC 가공 서비스3D 프린팅 서비스 를 비교할 때, 정밀도 요구 사항이 비용 측면에서 상충될 수 있습니다. 특히, 아래 문서에 명시된 적층 제조 공정의 기능 사양을 충족하지 못하는 경우, 높은 정밀도로 가공하는 것만으로는 더 이상 비용 효율적이지 않게 될 수 있습니다.

공정 능력에 대한 중요 허용 오차 매핑

우리는 타당성 매트릭스를 통해 이러한 기준들을 평가합니다. 기준들은 또한 공정별로 다릅니다. 이러한 기준들은 설계도면 요구사항에서 도출됩니다. 기준에는 ±0.025mm의 공차가 포함될 수 있는데, 이는 CNC 가공 서비스 에서는 중요한 지표 기준이지만 3D 프린팅 서비스 에서는 무관한 기준입니다( ±0.2mm ). 이는 중요 치수와 비중요 치수로 구분하여 평가할 수 있습니다.

정확도 향상을 위한 후처리 작업의 실제 비용 정량화

본 연구에서는 3D 프린팅 부품을 CNC 가공 수준의 표면 마감으로 제작하는 데 필요한 부가 공정을 모델링하여 숨겨진 비용 문제를 해결합니다. Ra 0.8μm의 표면 마감을 기준으로, 3D 프린팅 으로 제작된 거의 최종 형상의 부품을 가공하는 데 드는 추가 시간과 비용을 솔리드 소재를 가공하는 것과 비교하여 계산하고, 이를 전체 제조 비용 분석 에 포함시켰습니다.

하이브리드 제조를 전략적 솔루션으로 구현하기

필요에 따라 3D 프린팅 기술을 활용하여 복잡한 형상을 재료 소모를 최소화하면서 제작하고, 이후 CNC 가공 서비스를 통해 정밀하게 마무리합니다. 이 기술 덕분에 고객은 총 비용을 25% 절감하는 동시에 CNC 가공 및 적층 제조 부품의 후처리 과정에서 발생하는 재료 낭비를 최소화할 수 있었습니다.

이를 위해 부품 도면을 검토하여 일반 공차와 중요 국부 공차를 파악해야 합니다. 일반 공차와 중요 공차가 모두 적용되는 제품의 경우, 복잡한 부품은 3D 프린팅 서비스를 통해 시제품을 생산하고, 기능 부품은 CNC 가공을 통해 생산하는 하이브리드 제조 계획을 수립할 수 있습니다. 본 RFA에서 사용된 방법론은 비용 효율성을 고려한 기술적 깊이와 중요 성능을 ​​위한 정밀도에 중점을 두고 있습니다.

납기 기한이 촉박할 때 프로세스 선택을 최적화하는 방법은 무엇일까요?

마감 기한이 임박한 상황에서는 기존의 프로세스 선택 기준이 모두 무너지고, 속도가 아닌 비용이 우선시되는 경우가 많습니다. 하지만 시간 제약이 있는 프로젝트에서 최상의 결과를 얻기 위해서는 전략적인 접근 방식이 필요합니다.

프로젝트 마일스톤에 기반한 전략적 프로세스 선택

각 단계를 최적의 프로세스 흐름에 맞추는 데 필요한 시간을 항목별로 정리했습니다. 검증용 프로토타입 제작을 1~3일 내에 완료하려면 3D 프린팅 서비스를 활용할 것입니다. 기능성 프로토타입을 제작하고 시장 출시 기간을 단축하되, 특정 프로세스에 너무 일찍 얽매이지 않으려면 설계 확정 후 CNC 가공 서비스를 이용할 것입니다.

리드 타임 단축을 위한 병렬 처리 구현

공정 병목 현상으로 인한 어려움을 완화하기 위해 핵심 경로 작업을 동시에 수행합니다. 예를 들어, 한 CNC 가공 서비스 에서 마지막 패스 프로그래밍을 진행하는 동안 다른 서비스에서는 브리지 툴 제작 및 3D 프린팅 서비스 용 고정 장치 조립을 진행할 수 있습니다. 이러한 방식을 통해 50개 긴급 주문 의 납기를 최소 30% 단축할 수 있었습니다.

핵심 부품 관리를 위한 디지털 재고 관리 활용

긴급 주문 및 반복 주문의 경우, 자주 사용되는 표준 원자재/부품을 미리 확보하고 재고를 유지합니다. 따라서 CNC 가공 서비스는 자재 조달을 위해 2~3일을 기다릴 필요가 없으므로, 대량 생산 에서도 적합한 선택이 될 수 있습니다. 남은 작업은 형상 가공뿐이기 때문입니다.

실행 계획은 완료 수준에 맞춰 수립해야 합니다. 예를 들어, 초기 제품은 72시간 이내에 3D 프린팅을 적용하고, 20개 이상의 제품이 생산되면 CNC 가공으로 전환하는 방식입니다. 공급업체와의 협의는 최대한 신속하게 진행하여 병행 생산 계획을 수립해야 합니다. 이를 통해 경쟁력 있는 속도로 신속하게 사업을 추진할 수 있습니다.

3D 프린팅 비용

그림 3: LS Manufacturing의 제조업체 선정을 위한 3D 프린팅 공정 모습

하이브리드 제조 방식을 통해 비용과 성능의 균형을 맞추는 방법은 무엇일까요?

CNC 가공과 3D 프린팅 중 어느 것을 사용할지에 대한 전략적 질문은 잘못된 이분법적 사고방식 중 하나입니다. 하이브리드 제조는 두 공정을 전략적으로 통합하여 어느 한쪽만으로는 만들어낼 수 없는 가치 있는 제품을 단일 부품으로 생산함으로써 이러한 문제를 해결합니다. 본 문서는 통합 제조 공정 선택 의 근거를 제시합니다.

전략적 프로세스 할당 구성 요소 분석

  1. 부품 분석 방법: 기하학적 및 기능적 분해를 통해 각 기술 유형의 적용 가능 영역을 파악합니다.
  2. 실제 적용 사례: 3D 프린팅 용 고급 금형에 적합한 냉각 채널을 설계하고, 정밀 CNC 가공을 위해 중요한 밀봉/장착 표면을 고려했습니다. 이러한 하이브리드 기술 덕분에 비용을 40% 절감할 수 있었습니다.

처음부터 하이브리드 제조를 고려한 설계

  • DfAM과 DFM을 동시에 구현하는 방법: 최종 형상에 가까운 제품은 DfAM을 사용하여 3D 프린팅을 위해 설계되며, 중요한 접합 영역에 기준점과 여분의 재료가 포함됩니다.
  • 달성된 결과: 이는 밀폐형 씰에 필요한 ±0.025mm 의 공차를 달성하기 위한 추가 CNC 가공 에 필요한 형상 정보와 표면 조도 값 Ra 0.8μm 에 필요한 재료 특성을 제공할 것입니다.

성능 및 비용 절감 효과를 정량적으로 검증하기

  1. 총 가치 산정 방식: 총 가치는 무게 감소, 성능 향상 및 총 비용을 기준으로 계산됩니다.
  2. 데이터 기반 결과: 자동차 부품 제조와 관련하여, 이 방법론을 통해 유기 격자(3D 프린팅)를 사용하여 무게를 최대 25% 까지 줄이고, 기계 가공 또는 프린팅 부품에 비해 가공 부위를 20% 강화하는 동시에 비용을 절감할 수 있었습니다.

하이브리드 공정을 통해 부품을 제조하려면, 먼저 특징에 따라 부품을 분석해야 합니다. 복잡한 특징은 3D 프린팅 으로, 기능적인 표면은 CNC 가공 으로 처리합니다. 하이브리드 부품은 설계에 고정 장치를 통합하여 제작됩니다. 이러한 전략적 결합은 기존의 CNC 가공 대 3D 프린팅 선택이라는 틀을 넘어, 고부가가치 애플리케이션에 최적화된 제조 공정을 제공합니다.

소량 생산에서 공정 최적화를 통해 비용을 절감하는 방법은 무엇일까요?

소량 생산은 규모의 경제를 무시해야 하는 기술적 비용 문제에 직면합니다. 이러한 경우 일반적인 해결책은 효율적이지 않을 수 있으므로 공정 최적화가 비용 절감에 큰 도움이 됩니다. 아래에서는 생산량이 100개 미만일 때 CNC 가공 비용3D 프린팅 비용을 최소화할 수 있는 방안을 살펴봅니다.

가공 순서 표준화로 준비 시간 대폭 단축

이처럼 높은 초기화 비용 문제를 해결하기 위해, 일반적인 가공 절차 및 공구 경로 라이브러리를 제안합니다. 이를 통해 유사한 부품에 대한 프로그래밍 및 고정 장치 설치 시간을 최대 50% 까지 절약할 수 있으며, 결과적으로 배치당 CNC 가공 비용을 낮추고 납기를 40% 단축할 수 있습니다.

모듈형 고정 장치 시스템 구현

이제는 새로운 작업을 위해 고정 장치를 설계하는 대신, 조절 가능한 클램프와 위치 지정 장치를 통합한 모듈식 그리드 시스템을 사용하여 동일한 고정 장치를 다양한 프로젝트에 활용할 수 있습니다. 이를 통해 소량 배치 CNC 가공 비용 의 가장 큰 원인 중 하나인 고정 장치 설계 작업을 효과적으로 없앨 수 있습니다.

적층 제조에서 배치 최적화 활용

3D 프린팅 비용 절감을 위해, 챔버 용량을 최대한 활용하여 여러 고객 부품을 한 번에 출력할 수 있도록 설계했습니다. 저희가 사용하는 네스팅 소프트웨어는 대량 생산을 통해 장비 비용을 상쇄함으로써 챔버 용량을 효율적으로 활용할 수 있도록 해줍니다. 그 결과, 5~10개 정도 의 소량 주문 시 고객 부품 생산 비용을 30% 절감할 수 있었습니다.

비용 절감 측면에서는 CNC 설정 표준화를 위한 프로세스를 분석하십시오. 3D 프린팅 의 경우, 빌드 볼륨 밀도를 높이기 위해 모든 주문을 통합하는 것이 필수적입니다. 전략적으로 이러한 프로세스 중심의 최적화를 통해 대량 생산을 전략적으로 결정 하기 전에 다른 전략적 대안에 대해 소량 생산을 실현 가능하게 할 수 있습니다.

LS Manufacturing에서 제공하는 CNC 가공과 3D 프린팅의 비용 및 서비스 비교.jpg

그림 4: LS Manufacturing의 CNC 가공과 3D 프린팅의 비용 및 서비스 비교

LS Manufacturing: 수술용 네비게이션 스텐트 생산 최적화

사례 연구는 LS Manufacturing에서 직면했던 중요한 갈림길을 적층 가공과 절삭 가공 기술을 결합하여 의료 기기 생산을 위한 실현 가능한 솔루션을 제공함으로써 극복한 과정을 보여줍니다. 이는 복잡한 CNC 가공과 3D 프린팅이라는 두 분야의 교차점에서 우리가 가장 잘하는 것이 무엇인지를 보여주는 대표적인 사례입니다.

고객 과제

의료기기 개발 업체는 Ti-6Al-4V ELI 23등급 소재로 제작된 ±0.05mm 내경 공차를 요구하는 수술용 내비게이션 브래킷 200개를 필요로 했습니다. 5축 CNC 가공 서비스 전체 공정에 대한 견적은 예산 마진을 45% 초과했지만, 4주 이내에 제공 가능했습니다. 한편, 3D 프린팅 서비스 전체 공정은 요구되는 인장 강도와 표면 정밀도를 충족시키지 못했습니다.

LS 제조 솔루션

부품의 격자 구조는 최적의 지지 구조 설계를 가능하게 하여 후처리 작업을 줄여줍니다. 주요 위치 결정 표면과 구멍은 5축 CNC 기계를 사용하여 ±0.05mm의 공차와 0.8μm의 Ra 값을 달성하도록 가공됩니다.

결과 및 가치

총비용은 38% 감소했고, 납기는 4주에서 12일로 단축되었습니다. 최종 부품 무게는 30% 줄었습니다. 제품 출시 기간은 2주 늘어났지만, 마진은 22% 증가했습니다. 이러한 성과는 수술 정밀도를 유지하면서 달성되었습니다.

이는 제조 공정 자체를 선택하는 데 있어 단 하나의 정답이 없다는 점이 명확히 드러나는 이 특정 상황에 반영되어 있습니다. 왜냐하면 제조 공정 자체의 통합 하이브리드 접근 방식이라는 관점에서 구성 요소의 기능적 요구 사항을 고려할 때 의료 산업에서 기술적 시장 경쟁력 측면에서 이점을 실현할 수 있다는 것이 분명하기 때문입니다.

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과학적인 제조 공정 의사결정 프로세스를 어떻게 수립할 수 있을까요?

제조 공정 선택 에서 추측을 배제하는 것은 체계적인 데이터 분석을 통해 더욱 확실하게 보장됩니다. 복잡한 부품 사양 용어를 데이터 점수 시스템으로 변환하여 CNC 가공 서비스3D 프린팅 서비스 간의 장단점을 다음과 같은 측면에서 비교 분석할 수 있도록 함으로써 이를 해결할 수 있습니다.

요구사항을 가중치 매개변수로 분해하기

일반적인 필터링 요구 사항의 경우, 프로젝트는 배치 크기, 기하학적 복잡성, 공차, 재료부터 임계 공차에 이르기까지 12개의 매개변수 차원으로 나뉘며, 이 모든 차원에는 표면 마감 과 같은 매개변수에 대한 동적 가중치가 할당됩니다. 예를 들어 베어링 하우징과 덕트 구성 요소의 경우 표면 마감의 중요도가 다릅니다.

알고리즘 시나리오 분석 실행

오히려 저희 시스템에서는 시뮬레이션 과정을 통해 비교를 진행합니다. 알고리즘은 생산 공정과 관련된 수백 가지 시나리오를 분석하여 순수 CNC 가공 서비스 , 순수 3D 프린팅 솔루션 , 그리고 이 두 가지 생산 솔루션을 결합한 혼합 서비스까지 포함하여 필요한 비용과 처리 시간을 계산합니다. 알고리즘은 비용 함수가 교차하는 지점을 정확히 파악하여, 이러한 혼합 생산 방식을 통해 20%에서 40%까지 비용 절감 효과를 얻을 수 있는 형태를 제시합니다.

실행 가능한 구현 로드맵 생성

그 결과는 단순한 지침이 아닌, 완벽하고 상세한 프로토콜이 될 것입니다. 이 프로토콜은 순서를 정하고, 하이브리드 프로토콜의 경우 어떤 기능을 어떤 방식으로 수행할지 결정하며, 단계별 일정을 수립합니다. 이렇게 되면 복잡한 제조 공정 선택 절차가 손쉽게 실행 가능한 기능으로 바뀌어 고객이 프로젝트에서 부담해야 할 오버헤드를 크게 줄일 수 있습니다.

이를 위해서는 배치 크기, 복잡성, 재료 등의 측면에 중점을 두고 부품의 12가지 핵심 속성을 체계적으로 파악하고 , 해당 데이터를 활용하여 프로젝트 기간 및 품질 위험을 비교 분석해야 합니다. 이러한 과정을 통해 기술적 전문성을 확보하고, 공정 선택을 제약 조건이 아닌 핵심 차별화 요소로 활용할 수 있게 됩니다.

자주 묻는 질문

1. 일반적으로 CNC 가공과 3D 프린팅의 비용 변곡점은 어디인가요?

구조물 내 단순 부품의 비용 변곡점은 80~150 사이일 때, 복잡한 구조물의 경우 200~300 사이에서 나타납니다. 비용 구조는 재료의 복잡성과 추정 정확도에 따라 달라집니다.

2. 3D 프린팅은 소량 생산에 정말로 더 경제적일까요?

최대 50개 부품 으로 구성되고 부품 번호가 있는 복잡한 부품의 경우, 3D 프린팅은 금형 제작 비용에 비해 비용 절감 효과를 제공하며 CNC 가공 에 비해서도 30~50% 저렴하다는 결론을 내릴 수 있습니다.

3. 두 프로세스 간의 성능 차이를 어떻게 평가할 수 있을까요?

CNC 공정으로 생산된 부재의 밀도와 등방성 계수는 ​​100% 인 반면, 3D 프린팅으로 제작된 부재는 등방성 특성을 가지지만 실제 강도 계수는 단조 부품의 80~95%에 불과 합니다.

4. 3D 프린팅은 대량 생산 비용을 절감할 수 있을까요?

생산량이 5000개를 초과하면 CNC 생산 방식은 규모의 경제를 실현하여 3D 프린팅 보다 비용이 40~60% 절감됩니다. 3D 프린팅은 소규모 생산 에 적합합니다.

5. 하이브리드 제조 방식은 어떻게 비용 최적화를 달성합니까?

3D 프린팅은 복잡한 형상에 적합하고, CNC 가공은 핵심 부품에 적합합니다. 이 두 가지 기술을 결합하면 비용을 30~40% 절감하고 성능을 20% 이상 향상시킬 수 있습니다.

6. 두 가지 공정에 대한 정확한 견적을 신속하게 얻는 방법은 무엇입니까?

재료 데이터, 3D 파일, 배치 크기 및 요구되는 정확도 수준이 필요합니다. LS Manufacturing 팀은 이러한 세부 정보를 받은 후 2시간 이내에 두 경우 모두 고객에게 비교 견적을 보내드립니다.

7. 신소재 개발은 공정 선택에 어떤 영향을 미칩니까?

고성능 복합재료는 3D 프린팅에 적합하고, 높은 전도성을 가진 재료는 CNC 가공에 활용될 수 있습니다. 재료에 적합한 공정을 위해서는 재료의 특성에 대한 지식이 필수적입니다.

8. 소량 CNC 가공 비용을 줄이는 방법은 무엇일까요?

LS Manufacturing은 표준화된 공정, 모듈형 장비 및 자재 관리를 활용하여 소량 CNC 생산 비용을 25~30% 절감하고 리드 타임을 35% 단축할 수 있습니다.

요약

과학적인 공정 선택 가치 공학을 통해 제조 기업은 비용을 극대화하는 동시에 제품 출시 기간을 단축할 수 있습니다. LS Manufacturing이 개발한 실제 값을 기반으로 한 의사 결정 프로세스는 많은 고객이 25%에서 40% 에 이르는 비용 절감을 달성하는 데 도움이 될 것입니다.

맞춤형 공정 솔루션 비교 및 ​​정확한 견적을 받으시려면 LS Manufacturing기술팀에 즉시 연락하여 두 가지 옵션 모두에 대한 비용 분석 및 최적화 자문을 받으시기 바랍니다.

지금 바로 전문적인 CNC 가공 및 3D 프린팅 공정 분석을 받아 프로젝트 선택 문제를 정확하게 해결하세요!

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이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로만 작성되었습니다. LS Manufacturing 서비스는 이 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적이든 묵시적이든 어떠한 진술이나 보증도 하지 않습니다. 제3자 공급업체 또는 제조업체가 LS Manufacturing 네트워크를 통해 성능 매개변수, 기하 공차, 특정 설계 특성, 재료 품질 및 유형 또는 제조 기술을 제공할 것이라고 추론해서는 안 됩니다. 이는 구매자의 책임입니다. 부품 견적이 필요하시면 해당 항목에 대한 구체적인 요구 사항을 명시해 주십시오. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오 .

LS 제조팀

LS Manufacturing은 업계를 선도하는 기업으로 , 맞춤형 제조 솔루션에 집중하고 있습니다. 20년 이상의 경험과 5,000개 이상의 고객사를 보유하고 있으며, 고정밀 CNC 가공 , 판금 제조 , 3D 프린팅 , 사출 성형 , 금속 스탬핑 등 원스톱 제조 서비스를 제공합니다.
저희 공장은 ISO 9001:2015 인증을 획득한 100대 이상의 최첨단 5축 가공 센터를 갖추고 있습니다. 전 세계 150여 개국 고객에게 빠르고 효율적이며 고품질의 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산이든 대규모 맞춤 제작이든, 24시간 이내 최단 시간 내 납품으로 고객의 요구를 충족시켜 드립니다. LS Manufacturing을 선택하십시오. 이는 효율성, 품질 및 전문성을 의미합니다.
더 자세한 내용을 알아보시려면 저희 웹사이트 www.lsrpf.com 을 방문하세요.

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신속 프로토타이핑 및 신속 제조 전문가

CNC 가공, 3D 프린팅, 우레탄 주조, 쾌속 금형 제작, 사출 성형, 금속 주조, 판금 및 압출 분야를 전문으로 합니다.

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