Mecanizado CNC vs Impresión 3D: ¿Qué tecnología ofrece un rendimiento superior?

Después de la continua actualización e iteración de la tecnología, el método de producción de productos también se ha desarrollado desde el mecanizado CNC tradicional (fabricación sustractiva) hasta la impresión 3D (fabricación aditiva).

Por supuesto, la impresión 3D tiene fuertes ventajas, ¿significa eso que el mecanizado CNC será eliminado? Este artículo se centrará en analizar esta pregunta, con la esperanza de responder a la misma confusión.

¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC?

El mecanizado CNC es el mecanizado con herramientas de mecanizado CNC. Las máquinas herramienta de control numérico CNC son programadas y controladas por lenguaje de mecanizado CNC, generalmente código G.

El lenguaje de código G de mecanizado CNC indica a la máquina herramienta CNC qué coordenadas de posición cartesiana adopta la herramienta de mecanizado y controla la velocidad de avance y velocidad del husillo de la herramienta y funciones como cambiador de herramienta y refrigerante.

El mecanizado CNC tiene grandes ventajas sobre el mecanizado manual. Ej:

1. Las piezas producidas por mecanizado CNC son muy precisas y repetibles;
2. El mecanizado CNC puede producir piezas con formas complejas que el mecanizado manual no puede hacer.

La tecnología de mecanizado CNC ahora se usa ampliamente, y la mayoría de talleres de mecanizado tienen capacidades de mecanizado CNC. Los métodos de mecanizado CNC más comunes en talleres típicos son torneado CNC, fresado CNC y corte por hilo EDM.

Las herramientas de fresado CNC se llaman fresadoras CNC o centros de mecanizado CNC. Un torno que realiza torneado CNC se llama centro de torneado CNC. Los códigos G de mecanizado CNC pueden programarse manualmente, pero generalmente los talleres usan software CAM (Fabricación Asistida por Computadora) para leer automáticamente archivos CAD (Diseño Asistido por Computadora) y generar programas de código G para controlar máquinas herramienta CNC.

¿Cuáles son las ventajas de la impresión 3D?

Como nueva tecnología de fabricación, la impresión 3D es aclamada por los medios como el comienzo de la tercera revolución industrial. Entonces, ¿qué es la impresión 3D?

La impresión 3D pertenece a un tipo de tecnología de prototipado rápido, que es una tecnología de construcción de objetos apilando y acumulando capa por capa basada en un archivo de modelo digital (es decir, "formación por laminación"). En el pasado, a menudo se usaba para hacer modelos en campos de fabricación de moldes, diseño industrial, etc., pero ahora la impresión 3D se está usando gradualmente para la fabricación directa de algunos productos. Especialmente algunos productos de alto valor (como caderas o dientes, o algunas piezas de aviones).

Ventajas de la tecnología de impresión 3D:

1. Ahorra material. No hay necesidad de remover sobrantes, lo que mejora la tasa de utilización de materiales y reduce el costo abandonando la línea de producción;
2. Puede lograr alta precisión y alta complejidad y puede producir piezas muy complejas que los métodos tradicionales no pueden producir;
3. Sin necesidad de herramientas tradicionales, fijaciones, máquinas herramienta o moldes, los gráficos 3D CAD de cualquier forma en la computadora pueden generarse directamente en productos físicos;
4. Puede convertir automática, rápida, directa y precisamente el diseño tridimensional en la computadora en un modelo físico, e incluso fabricar directamente piezas o moldes, acortando efectivamente el ciclo de desarrollo del producto;
5. La impresión 3D no requiere un taller de fabricación centralizado y fijo y tiene las características de producción distribuida;
6. La impresión 3D puede tomar forma en horas, permitiendo a diseñadores y desarrolladores saltar del plano al sólido;
7. Puede imprimir productos ensamblados, reduciendo así costos de ensamblaje e incluso desafiando métodos de producción en masa.

¿Cuál es la diferencia entre mecanizado CNC e impresión 3D?

Si queremos saber si el mecanizado CNC será reemplazado por la impresión 3D, primero debemos conocer la diferencia.

Diferencias en materiales de impresión 3D y mecanizado CNC

Los materiales de impresión 3D incluyen principalmente resina líquida (SLA), polvo de nailon (SLS), polvo de metal (SLM), polvo de yeso (impresión a color completo), polvo de arenisca (impresión a color completo), hilo (DFM), lámina (LOM), etc.

Resinas líquidas, polvos de nailon y polvos de metal representan la gran mayoría del mercado para impresión 3D industrial.

Los materiales usados para mecanizado CNC son todos trozos de placas, es decir, materiales en forma de placa. Midiendo la longitud, ancho, altura y desgaste de las piezas, se cortan placas del tamaño correspondiente para procesamiento.

Hay más opciones de materiales de mecanizado CNC que de impresión 3D. El hardware general y láminas plásticas pueden ser mecanizadas por CNC, y la densidad de piezas moldeadas es mejor que la impresión 3D.

Diferencias en piezas debido a principios de moldeo

Como mencionamos antes, la impresión 3D es un tipo de fabricación aditiva. Su principio es cortar el modelo en N capas/N multi-puntos y luego apilarlos capa por capa/punto por punto en orden, como bloques de construcción.

Por lo tanto, la impresión 3D puede procesar eficazmente piezas con estructuras complejas, como piezas huecas, mientras que el CNC es difícil de procesar piezas huecas.

El mecanizado CNC es fabricación sustractiva. Las piezas requeridas se cortan según la trayectoria de herramienta programada a través de varias herramientas que funcionan a alta velocidad. Por lo tanto, el mecanizado CNC solo puede procesar esquinas redondeadas con cierto radio pero no puede procesar directamente ángulos rectos internos, que deben realizarse mediante procesos como corte por hilo/electroerosión. Ángulo recto externo, el mecanizado CNC no es problema.

Por lo tanto, las piezas con ángulos rectos internos pueden considerarse para impresión 3D.

También está la superficie. Si el área de superficie de la pieza es relativamente grande, se recomienda elegir impresión 3D. El mecanizado CNC de la superficie consume mucho tiempo, y si la programación y la experiencia del operador no son suficientes, es fácil dejar líneas evidentes en las piezas.

Algunos dicen que la impresión 3D usa harina de pastel para apilar un pastel, y el CNC es cortar un pastel grande en pasteles pequeños. Es realmente simple y fácil de entender.

Diferencias en post-procesamiento

No hay muchas opciones de post-procesamiento para piezas impresas en 3D, generalmente lijado, inyección de aceite, desbarbado, teñido, etc.

Hay varias opciones de post-procesamiento para piezas mecanizadas por CNC, además de lijado, inyección de aceite, desbarbado, galvanizado, serigrafía, tampografía, oxidación de metal, grabado láser, chorro de arena, etc.

Hay una secuencia de audiencias, y hay especialidades en la industria del arte. El mecanizado CNC y la impresión 3D cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. Elegir la tecnología de procesamiento adecuada tiene un impacto crucial en su proyecto de prototipo.

¿Reemplazará la impresión 3D al mecanizado CNC?

Aunque el mecanizado CNC existe como una tecnología de procesamiento antigua, después de la continua optimización de software y hardware, la finura de procesamiento del mecanizado CNC ha mejorado enormemente (especialmente en post-procesamiento, se pueden usar una variedad de métodos de tratamiento superficial). Aunque la impresión 3D tiene muchas ventajas, el mecanizado CNC definitivamente no será reemplazado por la impresión 3D.

• El mecanizado CNC puede reducir enormemente el número de utillajes, y las piezas con formas complejas no necesitan utillajes complejos. Si quiere cambiar la forma y tamaño de la pieza, solo necesita modificar el programa de procesamiento de la pieza, lo que es adecuado para desarrollo y modificación de nuevos productos.
• La calidad de mecanizado del mecanizado CNC es estable, la precisión de mecanizado es alta, y la repetibilidad es alta, lo que es adecuado para los requisitos de mecanizado de aeronaves.
• En el caso de producción de múltiples variedades y lotes pequeños, la eficiencia de producción es alta. El mecanizado CNC puede reducir el tiempo de preparación de producción, ajuste de máquina herramienta e inspección de proceso, y el tiempo de corte se reduce debido al uso de la cantidad óptima de corte.
• El mecanizado CNC puede procesar perfiles complejos que son difíciles de procesar por métodos convencionales e incluso procesar algunas piezas de mecanizado no observables.

Como proveedor de servicios de mecanizado CNC de alta calidad en China, JTR recibe un gran número de pedidos de clientes de todo el mundo cada día. Esto demuestra que en el mercado de producción y procesamiento de productos, el mecanizado CNC todavía tiene una fuerte ventaja. Además, la expresión detallada que el mecanizado CNC puede aportar al producto no tiene parangón con la impresión 3D.