La creació de prototips és una gran idea per provar el vostre disseny abans de crear un model llest per a la producció. Les impressores 3D i el mecanitzat CNC són opcions viables, però cadascuna té avantatges i limitacions diferents en funció de diversos paràmetres del projecte. Aleshores, quina és la millor opció? Si us trobeu en aquest enigma, aquest article és just el que necessiteu. Aprofundirem en ambdues tecnologies i discutirem molts factors clau per ajudar-vos a decidir què és millor segons les necessitats del vostre projecte.
En aquest post tractarem:
Impressió 3D vs mecanitzat CNC: quina diferència hi ha?
Abans d'entrar als detalls, el millor és tenir un bon control dels conceptes bàsics. La diferència principal entre la impressió 3D i el mecanitzat CNC és com s'aconsegueix el producte final.
La impressió 3D és un procés de fabricació additiva. Això vol dir que el producte final es crea mitjançant una impressora 3D que posa capes successives de material a la placa de treball fins que s'aconsegueix la forma final del producte.
El mecanitzat CNC, en canvi, és un procés de fabricació subtractiu. Comenceu amb un bloc de material anomenat blanc i mecanitzeu o traieu el material per quedar amb el producte final.
Com triar el millor per a les necessitats del vostre projecte?
Cadascuna de les dues tècniques de fabricació té avantatges diferents en escenaris específics. Vegem-ne cadascun individualment.
1. El Material
Quan es treballa amb metalls, Màquines CNC tenir un clar avantatge. En general, la impressió 3D està més centrada en els plàstics. Hi ha tecnologies d'impressió 3D que poden imprimir metall, però des de la perspectiva del prototipat, poden ser molt cares, ja que aquestes màquines industrials poden costar més de 100,000 dòlars.
Un altre inconvenient amb el metall d'impressió 3D és que el vostre producte final no és tan estructuralment sòlid com la mateixa peça feta per fresar un blanc sòlid. Podeu millorar la resistència d'una peça metàl·lica impresa en 3D mitjançant un tractament tèrmic, cosa que pot provocar que el cost global es dispari. Pel que fa als superaliatges i TPU, cal anar amb la impressió 3D.
2. Volums de producció i cost
Si busqueu prototips puntuals ràpids o volums de producció baixos (dobles dígits baixos), la impressió 3D és més barata. Per a volums de producció més elevats (dobles dígits alts fins a uns quants centenars), el fresat CNC és el camí a seguir.
Els costos inicials de la fabricació additiva solen ser inferiors als de la fabricació subtractiva per a prototips puntuals. Dit això, totes les peces que no requereixen geometries complexes es poden fabricar de manera més rendible mitjançant el mecanitzat CNC.
Si busqueu volums de producció superiors a 500 unitats, les tecnologies tradicionals de conformació com l'emmotllament per injecció són molt més econòmiques que les tècniques de fabricació additiva i subtractiva.
3. Complexitat del disseny
Ambdues tecnologies tenen la seva part de limitacions, però en aquest context, la impressió 3D té un clar avantatge. El mecanitzat CNC no pot gestionar geometries complexes a causa de factors com ara l'accés a les eines i els espais lliures, els suports d'eines i els punts de muntatge. Tampoc podeu mecanitzar cantonades quadrades a causa de la geometria de l'eina. La impressió 3D permet molta més flexibilitat quan es tracta de geometria complexa.
Un altre aspecte a tenir en compte és la mida de la peça que esteu fent el prototip. Les màquines CNC són més adequades per manejar peces més grans. No és que no hi hagi impressores 3D que no siguin prou grans, però des d'una perspectiva de prototipatge, els costos associats amb una impressora 3D massiva les fan inviables per a la feina.
4. Precisió dimensional
Per a peces que requereixen toleràncies estrictes, el mecanitzat CNC és una opció clara. El fresat CNC pot aconseguir nivells de tolerància entre ± 0.025 i 0.125 mm. Al mateix temps, les impressores 3D solen tenir una tolerància al voltant de ± 0.3 mm. A excepció de les impressores de sinterització làser de metall directe (DMLS) que poden assolir una tolerància tan baixa com ± 0.1 mm, aquesta tecnologia és massa cara per crear prototips.
5. Acabat superficial
El mecanitzat CNC és una opció clara si un acabat superficial superior és un criteri important. Les impressores 3D poden produir un ajust i un acabat força bons, però el mecanitzat CNC és el camí a seguir si necessiteu un acabat superficial superior per combinar-lo amb altres peces de major precisió.
Una guia simplificada per ajudar-vos a triar
Aquí teniu una guia ràpida per ajudar-vos a decidir entre la impressió 3D i el mecanitzat CNC:
- Si esteu buscant un prototipat ràpid, que implica una geometria complexa per a un prototip únic o una producció extremadament petita, la impressió 3D serà una opció ideal.
- Si esteu buscant una producció més gran d'uns quants centenars de peces amb geometries relativament senzilles, aneu amb el mecanitzat CNC.
- Si mirem el treball amb metalls, des d'una perspectiva de costos, el mecanitzat CNC té l'avantatge. Això val fins i tot per a quantitats baixes. Tanmateix, les limitacions geomètriques encara s'apliquen aquí.
- Si es prioritza la repetibilitat, la tolerància estricta i un acabat de superfície perfecte, opteu pel mecanitzat CNC.
La paraula final
La impressió 3D encara és una tecnologia relativament nova i la seva batalla pel domini del mercat només acaba de començar. Sí, hi ha màquines d'impressió 3D cares i d'última generació que han reduït la distància amb el que és capaç el mecanitzat CNC, però des de la perspectiva del prototipatge, no es poden considerar aquí. No hi ha una solució única. Escollir-ne un per sobre de l'altre depèn completament de les especificacions de disseny del vostre projecte de prototipatge.
Sobre l'autor:
Pere Jacobs
Peter Jacobs és el director sènior de màrqueting de Màster CNC. Participa activament en els processos de fabricació i contribueix regularment amb els seus coneixements a diversos blocs sobre mecanitzat CNC, impressió 3D, eines ràpides, emmotllament per injecció, fosa de metalls i fabricació en general.
Sóc Joost Nusselder, el fundador de Tools Doctor, venedor de continguts i pare. M'encanta provar equips nous i, juntament amb el meu equip, he estat creant articles de bloc en profunditat des del 2016 per ajudar els lectors fidels amb eines i consells d'elaboració.
