CNC 머시닝과 3D 프린팅을 간단히 구분지으면, 3D 프린팅은 “더하는” 공정이며 CNC 머시닝은 “빼는” 공정이다. CNC 기계의 경우, 예리한 회전 공구를 사용하여 설계된 제품의 형상이 만들어질 때까지 재료를 깍아낸다. 반대로 3D 프린팅에서는 재료의 층을 결합 또는 소결하여 재료에서 형상을 만들어 낸다.
디자인의 자유
일반적으로 CNC 머시닝은 강력하고 견고해야 하며, 열과 내화학성이 뛰어나야 하는 제품을 위해 사용된다. CNC
이와 달리 3D 프린터는 CNC 머시닝에 비해 설계의 제한이 없다. 재료를 쌓아올려 제품을 만들어내기 때문에 복잡한 형상의 제조에 보다 유리하다. 나아가 기술발전에 힘입어 오늘날의 3D 프린팅 시스템은 기계 머시닝에 필적하는 고강도 부품의 생산까지도 가능하게 됐다. (그림 2 참조)
측정 정밀도
3D 프린터 역시 고정밀도를 제공한다. 하지만 3D 프린팅의 정밀도는 CNC 머시닝보다는 떨어지는 것이 사실이다. 압출 기반 프린팅 시스템은 일반적으로 ±0.0015에서 0.0035의 허용 오차로 ±0.005 인치의 적층 해상도를 생성한다. 재료 특성, 열 변형, 빌드 속도 등이 모두 정밀도에 영향을 미치는 요인인데, 레이어별로 인쇄하고 다양한 재질을 사용하는 3D 프린팅 특성상 정밀도는 달라질 수 있다.
CNC 머시닝은 일반적으로 알루미늄, 황동, 구리, 강철, 스테인레스 스틸, 텅스텐 및 기타 금속과 같은 재료에서 수행된다. 또한 PVC, 나일론 6/6과 같은 플라스틱에도 사용할 수 있으며, 공구의 선택에 따라 거의 모든 재료에서 CNC 장비를 사용한 머시닝이 가능하다.
반면 3D 프린터는 재료의 수가 제한되어 있다. 대부분 포토폴리머, 열가소성 수지 등에 국한되는 것. 최근에는 금속 소재의 3D 프린팅도 등장했지만, 금속 3D 프린팅은 새로운 방법이어서 아직까지는 높은 비용이 요구된다.
폐기물 생산과 환경 비용
CNC 머시닝은 많은 폐기물을 발생시킨다. 작업장 정리에 대한 비용, 재사용할 수 없는 폐기물 등을 고려하면, 생각보다 더 많은 비용이 발생된다.
이와 달리 3D 프린팅은 처음부터 끝까지 깨끗한 작업이며, 낭비 요소가 거의 발생되지 않는다.
부품 비용
부품당 가격은 재료비, 툴링 요구 사항, 기계의 유지 보수, 인건비와 같은 다양한 요인을 포함하여 생각해야 한다. CNC 머시닝과 같은 감산 프로세스에서의 경우, 항상 필요한 것보다 많은 재료를 구입해야 하며, 항상 청소해야하는 소모품(머시닝 과정 중의 냉각 유체)과 작업별 맞춤 공구가 필요하다. 또 기술 수준에 따라 고비용의 숙련된 작업자도 필요하다.
3D 프린터는 구입과 설치, 유지 보수에 대한 비용이 훨씬 적다. CNC 머시닝 작업에서는 작업자가 계속 장치를 조작해야 하지만, 3D 프린터는 초기 설치 후에는 자동화되어 작업자가 개입할 필요가 없다. 또 깎아내는 CNC 머시닝처럼 과도하게 재료를 구입할 필요가 없으며, 전력 요구도 CNC에 비해 적다. 따라서 CNC 머시닝과 비교할 때 부품당 전체 비용은 3D 프린팅이 훨씬 저렴하다.
3D 프린팅으로 제조 공정 보완
3D 프린터는 상당히 저렴하므로 다양한 지원 작업에 활용하면 효율성을 높일 수 있다. 프로토 타입, 툴링, 소량의 부품 작업 등이 3D 프린팅의 가치를 극대화할 수 있는 작업이다. 예를 들어 여러 개의 프로토 타입을 제작해야 할 경우, 3D 프린터를 활용하면 효과적으로 프로토 타입을 만들 수 있다.
머신 샵의 경우, 부품 홀더 제작 등 소규모 프로젝트를 진행할 경우가 많은데, 이 때 3D 프린팅을 활용하면 작업의 중단 없이 소규모 프로젝트를 병행할 수 있다. 즉 기존 제조 공정에 3D 프린팅을 더함으로써 비용과 리드 타임을 줄이고, 기존 작업을 보완하면서 투자 회수 기간을 단축할 수 있다.
