Kosten en planning7 min lezen
3D printen of CNC-frezen: wanneer kies je welke route?
Voor een engineer met een eigen werkplaats of een vaste toeleverancier is frezen de vanzelfsprekende route voor een los onderdeel. Printen komt in beeld als de frezer het druk heeft of de prijs tegenvalt. Beide technieken bouwen hun prijs anders op, en wie dat verschil kent, ziet sneller welke route bij een onderdeel past. Wij printen en frezen niet. Dit artikel legt uit waar elke techniek zijn kosten maakt, wanneer frezen de betere keuze is en wanneer printen wint.
Het korte antwoord
Frees een onderdeel als het van metaal moet zijn, als toleranties in honderdsten nodig zijn of als een vlak glad en dicht moet zijn. Print als de vorm complex of hol is, als het om kleine aantallen gaat, als je snel wilt itereren of als een vezelversterkte kunststof volstaat. Vaak is een combinatie het verstandigst: printen en één vlak nabewerken.
Waar de kosten bij frezen zitten
Een gefreesd onderdeel begint met programmeren. Iemand zet het model om in gereedschapsbanen: welke frees, welk toerental, welke volgorde. Bij een eenvoudig onderdeel is dat snel gedaan, bij een vorm met veel vlakken, kamers en afrondingen kost het uren. Die tijd betaal je één keer, of je nu één stuk bestelt of vijftig.
Daarna komt de opspanning. Het werkstuk moet vast in de machine, en elke kant die bewerkt wordt, vraagt vaak een nieuwe opspanning met uitlijnen en meten. Een onderdeel dat van zes kanten bewerkt wordt, gaat zes keer in de klem. Soms moet er eerst een speciale opspanning gemaakt worden voordat het eigenlijke onderdeel aan de beurt is.
Dan het materiaal. Frezen begint met een blok, plaat of staf die groter is dan het onderdeel. Alles wat geen onderdeel is, wordt verspaand. Bij een dunwandige behuizing uit een massief blok eindigt het grootste deel van het materiaal als spaan in de bak. Je betaalt het blok, niet het onderdeel.
Pas daarna komt de machinetijd zelf. Bij een serie weegt die per stuk steeds zwaarder, omdat programmeren en de eerste opspanning over meer stuks verdeeld worden.
Waar de kosten bij printen zitten
Bij printen is er geen programmeerwerk zoals bij frezen. Het model gaat door een slicer, die de lagen en de rupsbanen berekent. Er is geen opspanning en geen gereedschapswissel. Het onderdeel wordt opgebouwd uit het materiaal dat er echt in moet, plus infill en eventueel support.
De prijs volgt daardoor vooral het volume van het onderdeel en de printtijd, met vaste kosten per order. Een complex onderdeel kost ongeveer evenveel als een eenvoudig onderdeel met hetzelfde volume, zolang het niet veel meer support nodig heeft. Bij frezen is dat andersom: complexiteit kost programmeertijd en opspanningen.
Herhaling maakt printen minder hard goedkoper dan frezen, omdat er geen grote eenmalige kosten zijn om over de stuks te verdelen. De besparing zit in de staffelkorting per uniek onderdeel, die bij ons oploopt tot 35% vanaf 250 stuks.
Wanneer frezen de betere keuze is
Metaal. Wij printen kunststof. Moet een onderdeel van aluminium, staal of messing zijn, vanwege sterkte, warmte, geleiding of slijtage, dan is frezen of draaien de gangbare route.
Krappe toleranties. Een frees haalt honderdsten van een millimeter. Bij FDM reken je als indicatie op rond ±0,2 mm bij kleine maten. Voor een lagerzitting, een nauwe passing op een as of een vlak dat moet afdichten, is frezen de veilige keuze.
Glad oppervlak. Een gefreesd vlak is glad en dicht. Een geprint vlak heeft laaglijnen, behalve het vlak dat op het printbed lag. Voor een afdichtvlak of een glijvlak met weinig wrijving maakt dat uit.
Gelijkmatige sterkte en hoge belasting. Gefreesd kunststof zoals POM of PA is in alle richtingen even sterk. Een print is tussen de lagen zwakker. Wordt een onderdeel zwaar en in wisselende richtingen belast, dan gedraagt een gefreesd onderdeel zich voorspelbaarder.
Eenvoudige, prismatische vormen in grotere aantallen. Een plaat met een paar gaten of een blok met een kamer is snel geprogrammeerd en in een of twee opspanningen klaar. Daar is frezen vaak snel en goedkoop.
Wanneer printen wint
Complexe geometrie. Kanalen die door een onderdeel lopen, ondersnijdingen, organische vormen en holtes waar geen frees bij kan, zijn bij printen gewoon onderdeel van het model. Bij frezen vragen ze extra opspanningen, vijfassig werk of een deling in meerdere stukken.
Holle en lichte onderdelen. Een behuizing of kap met dunne wanden print je met alleen het materiaal dat nodig is. Gefreesd uit een blok gaat het meeste materiaal verloren.
Kleine aantallen. Eén of tien stuks dragen bij frezen de volle programmeertijd en opspanning. Bij printen is het eerste stuk niet veel duurder dan het tiende.
Snelheid en wijzigingen. Een aangepast model is een nieuw bestand, zonder nieuw programma of nieuwe opspanning. Voor een prototype dat elke week verandert, scheelt dat tijd.
Kunststof met vezel. Met PETG-CF, ASA-CF en PA6-CF print je stijve onderdelen met een mat, egaal oppervlak. Wie een vezelversterkte kunststof wil frezen, moet plaat of staf in dat materiaal vinden en gereedschap gebruiken dat tegen de slijtende vezel kan.
Hoe je de twee eerlijk vergelijkt
Vraag bij de frezer een prijs voor de aantallen die je echt nodig hebt, bijvoorbeeld 1, 10 en 50 stuks. Je ziet dan hoe zwaar programmeren en opspannen wegen: bij frezen daalt de stuksprijs meestal sterk met het aantal.
Zet daar de printprijs naast. Die zie je in onze calculator direct na het uploaden, exclusief btw en inclusief de staffel bij het aantal dat je invult. Tot 500 stuks per onderdeel bestel je direct; daarboven maken we een offerte.
Kijk daarna verder dan de prijs. Controleer of een geprint onderdeel functioneel voldoet aan de eisen voor materiaal, warmte, toleranties en oppervlak. Een goedkoper onderdeel dat niet past of te snel slijt, is uiteindelijk duurder.
Combineren: printen en nabewerken
De keuze hoeft niet absoluut te zijn. Teken een lagerzitting of referentievlak met overmaat, print het onderdeel en frees of ruim dat ene vlak daarna op maat. Het printen levert de complexe vorm, het nabewerken de nauwkeurigheid.
Metalen inzetstukken helpen ook. Een stalen boorbus, een schroefdraadinzet of een paspen die in een geprint onderdeel wordt geperst, geeft lokaal de slijtvastheid en nauwkeurigheid van metaal.
In de werkplaats vullen de twee technieken elkaar aan. Zachte bekken, opspanmallen en positioneerhulpen voor een freesbank zijn typische geprinte onderdelen: ze volgen de vorm van het werkstuk en zijn snel opnieuw gemaakt als het werkstuk verandert.
Kort samengevat
Frees als het onderdeel van metaal moet zijn, als een maat binnen honderdsten moet vallen of als een vlak glad en dicht moet zijn. Print als de vorm complex of hol is, als het om kleine aantallen gaat of als het ontwerp nog verandert. Vergelijk op de aantallen die je echt nodig hebt, en denk aan de combinatie: printen voor de vorm, nabewerken voor de enkele maat die moet kloppen. Upload je model voor een printprijs als vergelijkingspunt.
Vragen hierover die we vaker krijgen
Kunnen jullie ook frezen?
Nee, wij printen. Wel kun je kritische vlakken of gaten met overmaat tekenen en ze na ontvangst zelf of bij je frezer nabewerken. Blijkt dat frezen voor jouw onderdeel duidelijk beter past, dan zeggen we dat.
Is een geprint onderdeel net zo sterk als een gefreesd onderdeel?
In het vlak van de laag is een vezelversterkte print stijf en sterk genoeg voor veel lichte en middelzware toepassingen. Tussen de lagen is hij zwakker dan gefreesd kunststof, en met metaal is hij niet te vergelijken. Leg de belasting in het vlak van de lagen en kies het materiaal op de toepassing.
Welke nauwkeurigheid kan ik bij een print verwachten?
Als indicatie rond ±0,2 mm bij kleine maten, afhankelijk van materiaal, geometrie en stand op het printbed. In ons artikel over toleranties en passingen lees je welke speling je per soort passing tekent en hoe je kritische maten nabewerkt.