Cómo resolver sus desafíos de diseño de productos con la fabricación sustractiva

¿Se le ocurrió recientemente un diseño de producto, o tiene una idea de producto que cree que será la próxima gran novedad una vez que llegue al mercado? Si es así, es probable que esté buscando una tecnología de fabricación que cree su producto con precisión sin tener que arruinarse.

La fabricación sustractiva se encuentra entre los métodos de fabricación más utilizados en la actualidad en muchas industrias debido a su alta exactitud, precisión y bajo costo. De hecho, Tech Giant Apple tuvo que abandonar los métodos de fabricación convencionales y confiar en la tecnología de fabricación sustractiva para crear la carcasa de una sola pieza de la MacBook Pro.

Pero, ¿qué es la fabricación sustractiva, en qué se diferencia de otras tecnologías de fabricación y cómo puede usarla para resolver los desafíos de diseño de productos típicos de la actualidad? Este artículo responde estas preguntas y más.

¿Qué es la fabricación sustractiva?

Fabricación sustractiva Implica crear las formas deseadas (o productos) mediante el corte sucesivo de material a partir de bloques sólidos de material. Este método de fabricación comenzó a llamar la atención en la industria manufacturera en la década de 1940 porque permitía a los maquinistas fabricar manualmente piezas complejas con una exactitud y precisión óptimas.

Y para hacer las cosas aún más interesantes, las tecnologías de fabricación sustractiva de hoy en día eliminan el "factor humano" en el mecanizado:requieren poca o ninguna participación de los maquinistas para lograr una exactitud y precisión aún mejores que las tecnologías convencionales. Un ejemplo de esta tecnología de fabricación sustractiva moderna es la máquina de control numérico computarizado (CNC).

Una máquina CNC se basa en un programa de computadora (código G) para dirigir las herramientas de corte para hacer los cortes requeridos en una pieza de trabajo y lograr la forma deseada. Solo se requiere un diseñador de productos para crear un modelo 3D CAD (diseño asistido por computadora) de la pieza. Y el programador CNC realizará todas las tareas necesarias para convertir este modelo en código G, que la máquina CNC utilizará para crear las piezas deseadas de forma autónoma.

¿Cuál es la diferencia entre fabricación aditiva y sustractiva?

Al igual que las tecnologías modernas de mecanizado sustractivo, la fabricación aditiva Las tecnologías también se basan en modelos CAD en 3D y programas informáticos para crear la forma deseada. Sin embargo, a diferencia del mecanizado sustractivo, el método de fabricación aditiva implica agregar materiales en capas hasta lograr la forma deseada. Un ejemplo de tecnología de fabricación aditiva es la impresora 3D.

Aunque la impresión 3D está cobrando impulso en muchas industrias hoy en día, no es probable que reemplace los procesos de fabricación sustractivos como el mecanizado CNC en el corto plazo. Por ejemplo, el tamaño del mercado mundial de las máquinas CNC es actualmente de 83 990 millones de USD y se prevé que supere los 128 410 millones de USD para 2028. Por el contrario, el mercado mundial de la impresión 3D está valorado en 12 600 millones.

Entonces, ¿qué ventajas tiene el mecanizado CNC (o sustractivo) sobre los procesos de fabricación aditiva?

¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC?

#1 Mejor exactitud y precisión

Una de las principales ventajas de las máquinas CNC es su mayor precisión en comparación con varios tipos de tecnologías de impresión 3D, incluidas las tecnologías SLS (sinterización selectiva por láser), FDM (modelado por deposición fundida) y sinterización directa de metal por láser (DMLS). Para darle una idea de cómo se compara la precisión de las máquinas CNC con estas tecnologías de impresión 3D, la Tabla 1 muestra los límites de tolerancia alcanzables de estas tecnologías.

La precisión (o repetibilidad) de las máquinas CNC es comparable a la de las impresoras 3D. Sin embargo, con el mecanizado CNC, puede replicar grandes cantidades de piezas en cuestión de horas, mientras que las impresoras 3D pueden tardar días (o semanas) en producir la misma cantidad. Simplemente, el mecanizado CNC le ofrece un tiempo de entrega más corto en comparación con la impresión 3D.

Obtenga más información sobre las diferencias entre exactitud y precisión.

#2 Compatible con una amplia gama de materiales

Como diseñador de productos, estaría de acuerdo en que la selección de materiales juega un papel crucial en el rendimiento y el costo de su producto. Pero incluso después de elegir un material ideal para su producto, aún existe la necesidad de elegir una tecnología de fabricación que sea compatible con su material.

Las máquinas CNC son compatibles con prácticamente cualquier metal, plástico, madera o compuesto, siempre que estos materiales estén disponibles en bloques sólidos. Por el contrario, las impresoras 3D solo son compatibles con plásticos y algunos metales.

Más información sobre materiales de mecanizado CNC.

Las máquinas CNC n.º 3 pueden fabricar piezas grandes y complejas

Las máquinas CNC pueden fabricar piezas extremadamente grandes y complejas, a diferencia de las tecnologías de fabricación aditiva. Por ejemplo, una fresadora CNC simple puede crear piezas con un volumen de construcción de hasta 2000 x 800 x 1000 mm, mientras que el volumen de construcción máximo de las impresoras 3D SLS es de alrededor de 300 x 300 x 300 mm.

Obtenga más información sobre el mecanizado CNC frente a la impresión 3D.

Elegir entre fabricación aditiva y sustractiva:Gensun puede ayudar

La fabricación sustractiva puede resolver muchos de los problemas que encontraría en el desarrollo de productos. Sin embargo, esto no implica que la fabricación sustractiva sea un método único para fabricar cualquier diseño que se le ocurra. En cambio, la tecnología de fabricación adecuada dependerá de los requisitos de diseño de su producto, y ayuda cuando trabaja con un taller mecánico con capacidades de fabricación aditiva y sustractiva.

Afortunadamente, Gensun Precision Machining es un proveedor líder de servicios de mecanizado aditivo y sustractivo en toda Asia. No solo contamos con tecnologías de mecanizado de última generación, sino que también contamos con ingenieros, maquinistas y expertos en control de calidad altamente experimentados capaces de hacer que su producto esté bien hecho la primera vez.

Obtenga más información sobre nuestros servicios de fabricación aditiva y sustractiva.