Unir la impresión 3D y el mecanizado CNC para prototipado rápido

Fabricación rápida con CNC

Un concepto erróneo común en el mundo de la fabricación es la creencia de que se debe elegir entre la impresión 3D y el mecanizado CNC cuando se trata de prototipado y fabricación rápida. En otras palabras, si estás imprimiendo en 3D, no puedes o no deberías considerar el CNC, y viceversa. Si bien las tendencias actuales parecen dar cierta veracidad a esta creencia, la industria está en constante evolución, presentando soluciones que unen estas dos disciplinas con excelentes resultados.

Aquí te ofrecemos una visión general de la impresión 3D y el fresado CNC, desmentimos algunos mitos y demostramos cómo puedes integrar ambos procesos para cubrir cualquier brecha en el prototipado, expandiendo así tus capacidades y versatilidad de fabricación.

Comprendiendo los méritos de la impresión 3D y el mecanizado CNC

Tanto la impresión 3D como el mecanizado CNC ofrecen ventajas y aplicaciones que se adaptan mejor a un proyecto, dependiendo de lo que implique. La impresión 3D crea prototipos tridimensionales mediante fabricación aditiva, mientras que el fresado CNC se basa en la fabricación sustractiva para eliminar capas de material.

Lo cierto es que tanto la impresión 3D como el fresado CNC tienen limitaciones. Sin embargo, esos inconvenientes pueden abordarse utilizando ambas tecnologías en tándem para producir un prototipo terminado.

Con la impresión 3D, el proceso no se presta a la velocidad requerida para la producción en masa, y a menudo se confunde como la opción más barata de las dos.

El fresado CNC sigue siendo la opción preferida de prototipado para una variedad de industrias; sin embargo, la incomprensión generalizada de que los procesos CNC requieren maquinistas altamente calificados o capacitados lleva a algunos a asumir incorrectamente que el fresado CNC es una propuesta más compleja y costosa.

Decidir hacer un prototipo con una máquina CNC o una impresora 3D realmente se reduce al precio, el tamaño de la pieza y los materiales requeridos.

En última instancia, esto refleja más la naturaleza humana. Las personas se inclinan hacia lo que les gusta y con lo que están familiarizadas y cómodas. Eso puede llevar a una lealtad feroz hacia un proceso sobre otro, lo que no es indicativo de la capacidad o aplicación real. Estar familiarizado con un método no significa que sea el método correcto para cada problema o proyecto.

Diversificar tu caja de herramientas agiliza tus procesos, entregando mejores resultados. Adam Savage de Mythbusters dijo: "Creo que dentro de cada herramienta hay un martillo". En otras palabras, el empaque exterior puede verse diferente, pero el objetivo final o la solución es la misma.

Por ejemplo, podrías usar la impresión 3D para crear utillaje para piezas que luego se fresan con CNC. Tomemos como ejemplo una carcasa de teléfono móvil. Es posible fresarla en una mesa de vacío DATRON, pero luego usar una impresora 3D para refinar la geometría y crear mordazas blandas o usar accesorios de vacío de forma personalizada para sostener formas esculpidas en 3D. En otras palabras, aumentar un proceso con otro.

Profundicemos en algunos de los mitos que perpetúan la percepción actual de la impresión 3D frente al fresado CNC.

Desmitificación #1: Costos

Evaluando esto desde el costo total de vida útil del equipo, esto es lo que necesitas saber.

La percepción actual posiciona a la impresión 3D como la opción más barata, en comparación con el fresado CNC. La realidad es que la asequibilidad de uno sobre el otro no es tan clara. Puedes comprar impresoras 3D económicas con capacidades cuestionables. La mayoría de las impresoras 3D, independientemente del costo inicial, no requieren una gran inversión para el mantenimiento.

Esto también depende de la capacidad. Las impresoras 3D de metal que utilizan sinterizado láser selectivo (conocido comúnmente como SLS) presentan costos considerables de materiales y mantenimiento. Junto con eso, está el riesgo adicional introducido por la manipulación del material; el polvo del medio de impresión puede ser perjudicial para la salud humana, sin mencionar que es explosivo. Obviamente, esto requiere una manipulación precisa y experiencia adicional —otra inversión.

Lo mismo ocurre con las fresadoras CNC. Tener una fresadora CNC puede ser tan costoso como una impresora 3D de alta gama. Del mismo modo, una fresadora CNC de escritorio puede ser tan asequible como las impresoras 3D de gama baja.

Desmitificación #2 — Alta precisión y tolerancia

De nuevo, el pensamiento predominante es que la impresión 3D debería ser la opción preferida sobre el fresado CNC. No creo que este sea el pensamiento prevalente sobre impresión 3D vs CNC. Creo que se cree más comúnmente que el CNC es mejor que la impresión 3D aquí. Diría en su lugar:

Un aspecto donde el fresado CNC sobresale sobre la impresión 3D es en sus capacidades de precisión.

Si bien se han realizado mejoras significativas en la capacidad de impresión 3D con respecto a la alta precisión, el resultado final palidece en comparación con las piezas mecanizadas por CNC.

Quizás tu diseño esté más orientado estéticamente y no necesite cumplir una tolerancia dimensional particular... excepto por una característica específica que requiera un ajuste concreto. Simplemente imprime esa pieza en 3D, llévala a la DATRON y termina las características que deben cumplir esas tolerancias ajustadas.

Desmitificación #3 — Facilidad de uso

Volviendo a un punto anterior, la suposición de que el fresado CNC requiere experiencia avanzada y maquinistas altamente capacitados puede hacer que alguien elija la impresión 3D. De nuevo, esto es una idea errónea de lo que implica el fresado CNC.

De hecho, dada la explosión de la impresión 3D en la industria durante las últimas dos décadas, se ha establecido un nuevo estándar para lo que la gente espera cuando quiere fabricar cosas. Sí, la impresión 3D es simple y el proceso de aprendizaje es más corto, con la mayor parte del trabajo ya realizado en el software.

Aquí es donde entra DATRON con máquinas y controles fáciles de usar que no requieren tanto conocimiento como una máquina CNC típica. Nuestro objetivo es proporcionar una experiencia fácil y accesible para el usuario final, eliminando la experiencia a menudo artificial asociada comúnmente con el fresado CNC. Lo que hemos hecho con las máquinas DATRON es hacerlas más accesibles para las masas.

De nuevo, esto es un guiño a lo que la impresión 3D ha hecho por la fabricación aditiva; crear un proceso lo suficientemente accesible para que lo usen los niños.

La impresión 3D nos ha empujado a pensar fuera de la caja, lo que ha mejorado la facilidad de uso y ha hecho que la colaboración entre la impresión 3D y el fresado CNC sea más fluida.

Los esfuerzos colaborativos igualan mejores resultados

Al aislar cómo tanto la impresión 3D como el fresado CNC pueden trabajar juntos, puedes superar los límites en los límites de materiales y, en última instancia, terminar con un prototipo terminado de mejor calidad. En muchos casos, incluso puedes producir una pieza terminada y pasar directamente a la fabricación.

A medida que la impresión 3D avanza hacia la capacidad de imprimir en la mayoría de los materiales, incluidos los metales, gran parte de esta versatilidad potencial queda fuera del alcance de los usuarios típicos, a menos que estén dispuestos y puedan hacer una inversión inicial significativa. Entendiblemente, la mayoría de las personas no se sienten cómodas actuando como conejillos de indias para procesos nuevos y costosos.

Por esta razón y hasta que estos avances estén mejor consolidados, el fresado CNC presenta una alternativa más inteligente y confiable.

Un ejemplo podría ser el caso de prototipar en plástico, pero necesitar un material más sustancial al final, como un metal rígido. Esto es común con respecto a la ergonomía, especialmente en la electrónica de consumo. En estos casos, el peso de la pieza es tan importante como su tacto y estética. El plástico ligero podría indicar un producto barato en comparación con el peso de un objeto metálico, que los consumidores a menudo asocian con calidad.

En este caso, el fresado CNC —restando una pequeña cantidad de material para llegar a un objeto pesado, en comparación con la impresión 3D de todo el material requerido— ahorra un tiempo considerable.

Lo que los fabricantes modernos tienen cada vez más la tarea de reconocer son las herramientas disponibles para ellos por su calidad de martillo, como sugirió Savage.

Blandir las soluciones proporcionadas por la impresión 3D y el fresado CNC es posible, con DATRON cerrando la brecha entre los dos, permitiéndote hacer ambos, lo que significa hacer más.

Siempre listos para discutir cómo nuestras soluciones pueden mejorar tus procesos de fabricación, te invitamos a contactarnos para más detalles sobre cómo cubrir las brechas del prototipado 3D añadiendo capacidades CNC con DATRON.