3Impresión D versus mecanizado CNC

3La impresión D es una tecnología de rápido crecimiento con muchas ventajas sobre los métodos de fabricación tradicionales.. Sin embargo tiene sus problemas, incluyendo que la impresión 3D no se puede utilizar de manera efectiva para la producción en masa, y está limitado en velocidad y accesibilidad. Otra técnica de fabricación para producción baja a media es el mecanizado CNC. (control numérico por computadora), una técnica sustractiva bastante común para la creación de piezas. Decidimos comparar las ventajas y desventajas de cada método para establecer dónde son las tecnologías más apropiadas.

Manufactura de aditivos sustractivos vs

La diferencia clave entre la impresión 3D y el mecanizado CNC es que la impresión 3D es una forma de fabricación aditiva, Mientras que el mecanizado CNC es sustractivo. Esto significa que el mecanizado CNC comienza con un bloque de material. (llamado en blanco) y corta material para crear la parte terminada. Para hacer esto, Se utilizan cortadores y herramientas giratorias para dar forma a la pieza. Algunas ventajas del mecanizado CNC incluyen una gran precisión dimensional, así como muchos materiales compatibles., incluyendo madera, ¿Cuál es el propósito de moleteado, y, plástica.

3impresión D, o fabricación aditiva, implica que las piezas se creen capa por capa utilizando materiales como filamentos de plástico (FDM), resinas (SLA/DLP), y polvos de plástico o metal (SLS/DMLS/SLM). Usar una fuente de energía como un láser o extrusor calentado, Las capas de estos materiales se solidifican para formar la parte terminada. Las ventajas de la impresión 3D incluyen su libertad de forma, Aplicaciones en muchos sectores, exactitud, velocidad, y capacidad de reducir costos y peso en piezas.

Sin embargo, hay varias máquinas que han tratado de combinar estas dos formas de fabricación en una. El más notable de estos, el zmorph 2.0 Sx, se comercializa como una fábrica CNC que también funciona como una impresora 3D. Esto incluye una fábrica CNC con 3 ejes y un cabezal de impresión debido a sus cabezas intercambiables. Torneado CNC de China mecanizado, Varias compañías han cerrado recientemente campañas exitosas de Kickstarter con estas máquinas combinadas., como la impresora 3D 3 en 1 de Mooz.

Materiales

Tanto la impresión 3D como el mecanizado CNC son compatibles con una amplia variedad de materiales, incluyendo plásticos y metales. 3Sin embargo, la impresión se centra más en los plásticos en general, Aunque esto está cambiando rápidamente como formas mejores y más asequibles de que los fabricantes están desarrollando formas de metal de impresión en 3D como sistemas 3D, Arca, Metal de escritorio, y Markforged.

Los plásticos más utilizados utilizados en CNC incluyen ABS, Nylon (PA66), Policarbonato (ordenador personal), Acrílico (PMMA), polipropileno (PÁGINAS), POM, y echar un vistazo. Un metal muy utilizado en el mecanizado CNC es el aluminio, Utilizado por prototipos de empresas para crear prototipos de alta calidad en una variedad de industrias. El aluminio es reciclable, tiene buenas cualidades de protección, y puede crear prototipos efectivos para el mecanizado. Otros metales de uso común incluyen acero inoxidable, aleación de magnesio, Titanio de aleación de zinc, y latón.

El aluminio es un metal de uso común con CNC debido a sus buenas propiedades mecánicas.

En la impresión 3D, Los termoplásticos de uso común incluyen ABS, PLA, Nylon, y ultem, pero también fotolímeros como cera, resinas calcinables o biocompatibles. Algunas impresoras 3D de nicho también permiten la impresión de piezas en arena, cerámica, e incluso materiales vivientes. Los metales más comunes utilizados en la impresión 3D incluyen aluminio, acero inoxidable, titanio, e inconel. También vale la pena señalar que para imprimir en 3D metal, caro ($100,000+) Se requieren máquinas industriales. Algunos materiales como Superalloys o TPU (material flexible) no se puede crear con CNC, Por lo tanto, debe usarse con impresión 3D o tecnología de herramientas rápidas.

Algunos plásticos están disponibles para ser impresos en 3D y CNC fresado.

Facilidad de uso

3Se sabe que la impresión d es más simple de usar que el mecanizado CNC. Esto se debe a que una vez que se prepara el archivo, Solo necesitas elegir la orientación de la pieza, llenarlo, y apoyarlo si es necesario. Luego, una vez que ha comenzado la impresión, No se requiere supervisor y la impresora se puede dejar hasta que la pieza esté terminada. Los requisitos de postprocesamiento dependen de la tecnología.

Sin embargo, El mecanizado CNC es un proceso mucho más laboral intensivo. Se requiere un operador experto para elegir entre diferentes herramientas, velocidades de rotación de herramientas, el camino de corte, y cualquier reposicionamiento del material se está creando la parte. También hay técnicas de postprocesamiento que pueden requerir más tiempo.

CNC requiere un operador, mientras que la impresión 3D se puede dejar solo al imprimir.

Exactitud, Size Limitations & Geometric Complexity

Aunque hay varias tecnologías de impresión 3D, Hemos optado por comparar el mecanizado CNC con SLS, industrial (no escritorio) FDM, e impresión 3D de metal DMLS. En términos de tolerancia, El mecanizado CNC es superior a todos los procesos de impresión 3D, Incluso DMLS. Sin embargo, con espesores mínimos de capa, La superioridad no es tan profunda y no es tan precisa como los DML.

Los procesos de impresión 3D de fusión de lecho de polvo, como SLS y DML, están limitados en su volumen de compilación, sin embargo. Incluso las tecnologías con volúmenes de construcción más grandes como FDM no pueden competir con CNC en términos de un tamaño máximo de piezas.

3D La impresión es conocida por sus ventajas en la creación de piezas con alta complejidad geométrica. Aunque se requieren soportes para algunas tecnologías, 3D La impresión puede crear piezas con geometrías que ningún método de fabricación tradicional puede replicar. Tecnologías como SLS y Fusion Multi Jet por HP pueden incluso hacerlo sin ninguna estructura de soporte.

Costo

Aunque en promedio la impresión 3D es más barata, Los costos dependen de cuántas piezas se requieran y qué tan rápido las necesite. Para grandes cantidades (Doble dígitos más altos a 100s) Es probable que CNC sea más apropiado. Para volúmenes bajos, 3D La impresión es más apropiada y menor costo. 3D La impresión también es más apropiada si necesita sus prototipos o piezas muy rápidamente. Sin embargo, hay factores adicionales que hacen que la comparación de las dos tecnologías sea más difícil.. Estos incluyen materiales que varían en costo (Desde materiales baratos como ABS hasta materiales que pueden costar $ 500/kg como Peek), y reparación y cambio de maquinaria (como cabezas CNC).

Respetuoso con el medio ambiente

Dado que CNC implica cortar material lejos de un bloque original, Siempre habrá un desastre después. Estas piezas de material deben limpiarse después y eliminar, que no se requiere de la impresión 3D. Dado que la fabricación aditiva forma un objeto en la plataforma de compilación desde el material alimentado en la máquina, no hay desastre excepto los soportes (Si se usa). Esto hace que la impresión 3D sea más ética de los dos métodos, ya que hay menos desechos no utilizados..

Conclusión

En general para concluir, no hay perfecto, Técnica de talla única. Aunque ambos métodos son tecnologías muy competentes y útiles, el más apropiado dependerá del material, complejidad geométrica, volumen de fabricación, y presupuesto. Para averiguar cuál es mejor para su trabajo en particular, Le recomendamos que se acerque a un servicio local o internacional y solicite su consejo.. Si intenta fabricar internamente, Reflexione sobre la maquinaria disponible para usted y decida si es apropiado para el trabajo en cuestión.