Fabricación Aditiva VS Fabricación Sustractiva

Desde la revolución industrial, la tecnología de fabricación nunca ha dejado de desarrollarse. Las empresas siempre buscan métodos de producción mejores, más baratos o más rápidos. En las últimas décadas, algunos de los procesos más fiables para la fabricación de piezas personalizadas pertenecían a dos aspectos:la fabricación aditiva o la fabricación sustractiva. Los materiales pueden incluir plásticos, termoplásticos, hierro, acero, carbono, etc. Aunque los procesos de fabricación aditiva y sustractiva se utilizan para fabricar objetos a partir de materiales, no son lo mismo. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre la fabricación aditiva y la fabricación sustractiva?

¿Qué es la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva cubre los procesos que implican la construcción de objetos mediante la adición de materiales. Cuando una empresa construye un objeto añadiéndole materiales, se considera fabricación aditiva. El material se agrega gradualmente a la cama o sustrato, de modo que se pueden producir nuevos objetos con diferentes tamaños y formas de las materias primas.

La mayoría de los procesos de fabricación aditiva implican la impresión 3D. De hecho, el término “fabricación aditiva” se ha convertido en sinónimo de impresión 3D. Una impresora 3D es una máquina que deposita materiales en la cama de impresión. Por lo tanto, construyen objetos agregando materiales. El principio de funcionamiento de una impresora 3D típica es liberar el material extruido de la boquilla. Construye la capa base y luego construye la siguiente capa más alta. La impresora 3D continuará construyendo cada capa individual hasta que se complete el objeto.

B beneficio

La mayor ventaja de la fabricación aditiva es su versatilidad en el diseño. La fabricación aditiva puede producir modelos muy complejos e incluso diseños con piezas interiores huecas, lo que otros procesos de fabricación no pueden hacer. De hecho, los diseños que casi se pueden crear en CAD también se pueden replicar a través de la fabricación aditiva.

Para una pequeña cantidad de modelos prototipo, la fabricación aditiva suele ser más práctica. Esto se debe a que las máquinas de fabricación aditiva, como las impresoras 3D FDM, requieren muy poca configuración. Con el diseño 3D, puede iniciar una impresora 3D en unos minutos. Dado que el proceso está casi completamente automatizado, no hay necesidad de dedicar tiempo a realizar cambios en las herramientas. Esta flexibilidad hace que la fabricación aditiva sea la tecnología elegida para la producción "bajo demanda".

Dado que la fabricación aditiva no elimina ningún desperdicio de los materiales existentes, el proceso genera inherentemente mucho menos desperdicio en comparación con la fabricación sustractiva. Para las empresas, esto puede reducir los costos de eliminación o reciclaje de desechos.

Desventaja

Aunque la fabricación aditiva tiene un diseño versátil, está estrictamente limitada en términos de materiales. La mayoría de las tecnologías de impresión 3D se limitan al uso de materiales plásticos o compuestos plásticos. Además, el método de construcción capa por capa conduce a debilidades estructurales donde las capas se adhieren entre sí. Esto significa que los objetos creados mediante la fabricación aditiva pueden no ser lo suficientemente fuertes para soportar el peso o soportar condiciones extremas. Básicamente, esto limita la fabricación aditiva utilizada para crear prototipos no funcionales.

Aunque las impresoras 3D existentes pueden usar metal para imprimir, todavía son raras en la industria. Por lo general, usar la impresión 3D para crear piezas metálicas personalizadas es más costoso que usar el mecanizado CNC para crear piezas metálicas personalizadas.

Incluso para procesos de impresión 3D relativamente rápidos (como SLS y SLA), el proceso de construcción de objetos capa por capa es muy lento. Esto hace que la fabricación aditiva no sea práctica para responder a la demanda de gran volumen. La impresora 3D también tiene una plataforma de construcción de tamaño limitado. Si el trabajo requiere piezas o modelos grandes, deben imprimirse como componentes más pequeños y pegarse entre sí. Esto introduce trabajo extra, sin mencionar más puntos de falla.

Qué es Fabricación sustractiva ?

La fabricación sustractiva incluye procesos que implican la construcción de objetos mediante la eliminación de material. Esencialmente lo opuesto a la fabricación aditiva. La empresa no agrega materiales, sino que realiza una fabricación sustractiva mediante la eliminación de materiales. Por lo general, comienza con una gran pieza de materia prima. Luego, la empresa elimina el exceso de material para crear nuevos objetos con dimensiones más pequeñas y formas diferentes.

El término fabricación sustractiva se refiere al proceso de producción de objetos mediante el uso de máquinas CNC de control numérico por computadora (CNC) para eliminar continuamente materiales del bloque original para lograr la forma y el tamaño deseados. El proceso comienza cuando el ingeniero de diseño envía el modelo CAD al taller mecánico, preferiblemente utilizando un sistema de cotización en línea. El software avanzado analiza, diseña y selecciona herramientas, trayectorias de herramientas y las mejores piezas de trabajo. Las máquinas herramienta CNC pueden usar una variedad de materiales, incluidos metal, madera, vidrio, cerámica, plásticos y materiales compuestos.

Ventajas

La fabricación sustractiva tiene varias ventajas clave:

Acabado superficial

Alta precisión y exactitud geométrica

Excelente repetibilidad

Aplicaciones de alto estrés

En comparación con la fabricación aditiva, el costo de procesar ciertas piezas es menor. La fabricación sustractiva preserva la integridad original del material. Esto significa que los productos fabricados por sustracción son más duraderos, lo que hace que la tecnología sea especialmente popular en las industrias de fabricación de automóviles y aeronaves.

Compatible con múltiples materiales

Velocidad y alta productividad

La fabricación sustractiva involucra máquinas con capacidades de rotación lineal y multieje. Las fresadoras y tornos CNC estándar de 3 y 5 ejes pueden mecanizar piezas desde diferentes direcciones para lograr diseños complejos.

La calidad de los modelos y las piezas creadas mediante la fabricación sustractiva suele ser mejor que la de la fabricación aditiva. Dado que este proceso no produce líneas de capa visibles, solo se requiere un trabajo mínimo en el proceso de posprocesamiento.

Desventaja

Es imposible cortar o tallar diseños demasiado complejos u objetos huecos con mecanizado CNC. También lleva mucho tiempo configurar la máquina CNC. Incluso los cambios de diseño menores pueden requerir un nuevo montaje, que debe hacerse manualmente. Por lo tanto, el mecanizado CNC es lo que el fabricante reserva para la producción en serie.

Reflexiones finales

En cuanto a la tecnología de fabricación, la fabricación aditiva mediante impresión 3D sigue siendo una tecnología emergente. Aunque su punto de venta es que puede crear un excelente punto de venta para casi todos los diseños en 3D, la tecnología no es lo suficientemente buena como para eliminar los métodos de fabricación más tradicionales. La fabricación sustractiva ha existido durante décadas, pero todavía se considera ampliamente como el estándar en varias industrias.

La fabricación sustractiva sigue siendo el método que utilizan las empresas cuando necesitan producir un gran número de piezas de forma rápida y fiable. Esta tecnología es especialmente adecuada para la fabricación de piezas de metal de alta durabilidad. A medida que más y más empresas exploran nuevas tecnologías como el corte por láser y el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), la fabricación sustractiva no parece estar en peligro de desaparecer.