Mecanizado CNC versus impresión 3D:pros y contras

A medida que ingresan al mercado innovaciones más recientes en el mundo de la fabricación, los dos métodos de los que más se habla son la impresión 3D y el mecanizado CNC. Estos dos procesos de fabricación pueden proporcionar una variedad de componentes necesarios para todas las industrias. Sin embargo, sus diferencias pueden hacer que los clientes se pregunten cuál es mejor para la producción de sus piezas, componentes y productos terminados. Echemos un vistazo a cómo se comparan estos dos métodos.

Mecanizado CNC

El mecanizado de control numérico por computadora (CNC) existe desde hace más de 50 años. Se considera un proceso de fabricación sustractivo en el que las máquinas extraen el producto de una gran pieza de material eliminando el exceso. El mecanizado CNC se puede utilizar para la creación de prototipos, series de producción de pequeño volumen y series de producción de gran volumen. El proceso básico involucra a un ingeniero que usa software asistido por computadora (CAD) para hacer un modelo 2D o 3D. Luego, el archivo del modelo se convierte en instrucciones de máquina usando un programa, ya que el programa crea comandos que una máquina CNC usará para crear el componente real.

Los procesos de mecanizado CNC utilizan varios tipos de máquinas, como tornos, amoladoras, cortadoras por plasma/láser, fresadoras y muchas otras.

Ventajas

• Rango de tamaño ilimitado:el mecanizado CNC se puede utilizar para producir componentes en una variedad de tamaños.
• Uso de varios materiales:este método también puede usar una amplia gama de materiales, incluidos metales, aleaciones, plástico, cera y acrílicos.
• Producción de precisión:una máquina CNC puede crear tasas de precisión que pueden alcanzar el micrómetro más cercano, lo que hace que este sea un proceso muy preciso.
• Tolerancia al calor:las máquinas CNC pueden tolerar altos umbrales de calor al fabricar componentes.
• Producción en masa rápida:la fabricación sustractiva es más rápida que la fabricación aditiva simplemente eliminando materiales que no son necesarios para el componente. El proceso también utiliza varias máquinas para crear el producto terminado.
• Repetibilidad y calidad:el mecanizado CNC se destaca en la fabricación de productos de alta calidad que son repetibles para tiradas de gran volumen
• Piezas fuertes:el mecanizado CNC suele ser el método preferido para las piezas que necesitan ser fuertes y duraderas, como los componentes para aviones.

Desventajas

• Residuos:el mecanizado CNC genera residuos. Si el fabricante no tiene forma de recuperar y reciclar estos desechos, podría aumentar los costos de los componentes producidos.
• Archivos incompatibles:los archivos creados por CAD para máquinas CNC no se pueden utilizar para otros procesos de fabricación, como la impresión 3D.
• Cuesta más por cantidades más pequeñas:los precios del mecanizado CNC disminuyen cuando se fabrican más productos. Es ideal para la producción en masa de tiradas de gran volumen, ya que los costos pueden sumarse para tiradas de producción de volumen más pequeño.

Impresión 3D

El proceso de impresión 3D no es una tecnología nueva, ya que se inventó en la década de 1980. Sin embargo, solo ha sido en las últimas décadas donde los fabricantes han dado grandes pasos en su uso en sus procesos. Este método se llama fabricación aditiva. La fabricación aditiva es donde se agrega un material sobre sí mismo para crear el componente, la pieza o el producto terminado. La técnica se realiza superponiendo los materiales uno encima del otro de abajo hacia arriba.

Similar al mecanizado CNC, la impresión 3D también utiliza una máquina CAD para crear un archivo de modelo. Los ingenieros también pueden usar un escáner. Luego, un programa toma el modelo 3D y lo corta en capas 2D mientras produce un archivo de código G que tiene las instrucciones de fabricación. Luego, este archivo de código G se envía a la impresora 3D para crear el producto físico.

Hay varias formas diferentes en que la impresión 3D crea el producto en función de los tipos de materiales que se utilizan. La sinterización selectiva por láser y la fusión selectiva por láser se usan principalmente para metales, mientras que el modelado por deposición fundida y la estereolitografía se usan con plásticos y polímeros.

Ventajas

• Complejidad de los componentes:la impresión 3D puede generar geometrías extremadamente complejas a partir de un solo material debido a su proceso de fabricación aditiva.
• Flexibilidad:el proceso de impresión 3D es muy flexible cuando se trata de cambiar entre trabajos de producción para tiradas de pequeño volumen.
• Opciones de personalización:este método aditivo se destaca cuando se fabrican piezas únicas y personalizadas para industrias de nicho como el arte, la joyería y la medicina.
• Económico para pequeñas cantidades:los precios por unidad de impresión 3D se mantienen estables para tiradas de menor cantidad.
• Ideal para la creación de prototipos y tiradas más pequeñas:la impresión 3D puede acelerar la creación de prototipos y tiradas de producción más pequeñas.
• Menos desperdicio:al ser un proceso de fabricación aditiva, solo se utiliza la cantidad exacta de material necesario para fabricar el producto.

Contras

• Reducción de la selección de materiales:los clientes no pueden utilizar la impresión 3D para una amplia gama de materiales, ya que el método sustractivo convencional puede procesar
• Limitaciones de tamaño:solo se puede fabricar un componente en función del tamaño de la cama de la impresora. Si bien la impresión 3D puede crear productos grandes, cada componente debe construirse por separado y combinarse más tarde.
• Tiempos de respuesta más lentos para ciclos de producción más altos:este proceso simplemente no puede seguir el ritmo de ciclos de producción más altos como el mecanizado CNC.

Use Impro para sus soluciones de fabricación

Hay muchos pros y contras cuando se compara la fabricación CNC con la impresión 3D. Si bien la impresión 3D brinda algunos beneficios a los clientes que fabrican prototipos y una pequeña cantidad de productos, las industrias que buscan flexibilidad en los materiales, tiempos de entrega rápidos y ciclos de producción en masa precisos y repetibles pueden encontrar beneficios sorprendentes con los procesos de mecanizado CNC. Para ayudarlo a decidir cuál es la mejor manera de fabricar sus productos, comuníquese con un experto en Impro.