¿Puede la impresión 3D superar los procesos de fabricación tradicionales?

La impresión 3D ha generado mucho entusiasmo durante el último año, pero el futuro de la tecnología en la fabricación industrial aún no está claro . Con el avance de la tecnología, la industria de la impresión 3D creció rápidamente y ahora puede imprimir muchos tipos diferentes de materiales. Sin embargo, la impresión 3D no ha reemplazado al mecanizado sustractivo tradicional o al moldeo por inyección. Echemos un vistazo a algunas de las razones.

1) Calidad estética

No se recomienda el uso de la impresión 3D cuando el producto final debe tener un acabado perfecto y muy suave. La impresión 3D es un proceso aditivo, lo que significa que una impresora 3D "agrega" capas sucesivas de material a un objeto repetidamente hasta que el objeto está completo. En el producto terminado, las capas pueden verse como una sección transversal horizontal en rodajas finas. Muchos otros procesos de fabricación, incluidos el moldeo por inyección, el estampado y el mecanizado CNC, crean un acabado más suave.

2) Fuerza

Las piezas impresas en 3D no son tan resistentes como las piezas fabricadas tradicionalmente. Su técnica de fabricación capa por capa es tanto su mayor fortaleza como su mayor debilidad. En un proceso como el moldeo por inyección, la resistencia es muy uniforme en toda la pieza, ya que la estructura del material es relativamente consistente. En la impresión 3D, el producto se construye en capas; esto significa que tiene debilidades en el laminado, ya que las capas no se adhieren tan bien en el eje Z como lo hacen en el plano X e Y. Otro factor que hace que la impresión 3D cree productos más débiles es que solo unos pocos plásticos son apropiados para su uso en las impresoras. Simplemente no tiene acceso a la gama completa de plásticos de alto rendimiento. Todos los materiales plásticos más resistentes, incluidos G-10 / FR4 (45.000 PSI) y FRP (30.000 PSI), no se pueden fabricar mediante impresión 3D.

3) Precisión

La mayoría de los fabricantes industriales requieren hardware con tolerancias precisas y un estricto control de calidad. Aunque las impresoras 3D son bastante precisas, no se comparan con las máquinas CNC. Las tolerancias estándar para las piezas mecanizadas con CNC son +/- 0,005 ”o 0,001” / ”, lo que sea mayor, aunque se pueden lograr tolerancias incluso más estrictas según el diseño de la pieza. Las tolerancias impresas en 3D varían, pero generalmente están en el rango de +/- 0.009-.020 ”. Por lo tanto, el mecanizado CNC suele ser una opción más precisa para piezas fabricadas con tolerancias críticas.

4) Velocidad de producción

Si necesita producir en masa un producto en grandes cantidades y en poco tiempo, el mejor proceso de fabricación depende del tamaño y la forma del producto final. Uno de los procesos de fabricación más rápidos, el estampado, puede crear hasta 22.000 piezas por hora. Sin embargo, el estampado solo es apropiado para piezas planas, relativamente delgadas y de diseño simple. El moldeo por inyección también es bastante rápido a más de 1.440 piezas por hora y puede crear componentes mucho más complejos. Por el contrario, la impresión 3D suele tardar horas, si no días, en completar una pieza y, por lo tanto, no es ideal para la producción en masa de hardware industrial.

5) Costo

La belleza de la impresión 3D en términos de costo es que no hay herramientas, un gasto importante en las formas más tradicionales de fabricación. Un molde de inyección puede costar miles de dólares. Muchas impresoras 3D también son bastante baratas en comparación con otras máquinas. Un Makerbot®, por ejemplo, cuesta alrededor de 1/10 de una nueva máquina CNC.

Sin embargo, existen algunos inconvenientes relacionados con los costos de la impresión 3D. Al comprar material, no hay economía de escala, por lo que un artículo cuesta $ X libras y mil artículos son $ 1000. Por lo tanto, los costos no disminuyen a medida que aumenta la producción, lo que hace que este proceso sea ineficaz para tiradas masivas. Los materiales también son mucho más caros que comprar solo materia prima, siendo el más barato alrededor de $ 25 por libra, y hasta $ 250 para algunas resinas.

Sin embargo, tenga en cuenta que el futuro de la impresión 3D en la fabricación aún está por verse. Algunas empresas ya están utilizando el proceso para producir prototipos para los clientes. Incluso hay una empresa que utiliza la impresión 3D para crear moldes de inyección.

¿Qué piensa sobre el futuro de la impresión 3D? Háganos saber en la sección de comentarios a continuación.

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