La creación de prototipos es una gran idea para probar su diseño antes de crear un modelo listo para producción. Las impresoras 3D y el mecanizado CNC son opciones viables, pero cada una tiene distintas ventajas y limitaciones basadas en varios parámetros del proyecto. Entonces, ¿cuál es la mejor opción? Si estás en este dilema, entonces este artículo es justo lo que necesitas. Profundizaremos en ambas tecnologías y discutiremos muchos factores clave para ayudarlo a decidir qué es lo mejor en función de las necesidades de su proyecto.
En esta publicación cubriremos:
Impresión 3D vs Mecanizado CNC: ¿Cuál es la diferencia?
Antes de saltar a los detalles, lo mejor es tener un buen control de los conceptos básicos. La principal diferencia entre la impresión 3D y el mecanizado CNC es cómo se logra el producto final.
La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva. Esto significa que el producto final se crea mediante una impresora 3D que coloca capas sucesivas de material en la placa de trabajo hasta que se logra la forma final del producto.
El mecanizado CNC, por otro lado, es un proceso de fabricación sustractivo. Comienza con un bloque de material llamado blanco y mecaniza o quita material para dejarlo con el producto final.
¿Cómo elegir lo que es mejor para las necesidades de su proyecto?
Cada una de las dos técnicas de fabricación tiene distintas ventajas en escenarios específicos. Veamos cada uno individualmente.
1. El Material
Al trabajar con metales, Máquinas CNC tener una clara ventaja. En general, la impresión 3D se centra más en los plásticos. Existen tecnologías de impresión 3D que pueden imprimir metal, pero desde la perspectiva de la creación de prototipos, pueden ser muy costosas, ya que esas máquinas industriales pueden costar más de $ 100,000.
Otro inconveniente de la impresión 3D de metal es que su producto final no es estructuralmente tan sólido como la misma pieza fabricada mediante el fresado de una pieza en bruto sólida. Puede mejorar la resistencia de una pieza de metal impresa en 3D mediante un tratamiento térmico, lo que puede hacer que el costo total se dispare. En cuanto a las superaleaciones y el TPU, hay que apostar por la impresión 3D.
2. Volúmenes de producción y costo
Si está buscando prototipos únicos rápidos o volúmenes de producción bajos (dos dígitos bajos), entonces la impresión 3D es más económica. Para volúmenes de producción más altos (dos dígitos altos a unos pocos cientos), el fresado CNC es el camino a seguir.
Los costos iniciales de la fabricación aditiva suelen ser más bajos que los de la fabricación sustractiva para prototipos únicos. Dicho esto, todas las piezas que no requieren geometrías complejas se pueden fabricar de forma más rentable mediante el mecanizado CNC.
Si busca volúmenes de producción de más de 500 unidades, las tecnologías de formación tradicionales como el moldeo por inyección son mucho más económicas que las técnicas de fabricación aditiva y sustractiva.
3. Complejidad del diseño
Ambas tecnologías tienen su parte de limitaciones, pero en este contexto, la impresión 3D tiene una clara ventaja. El mecanizado CNC no puede manejar geometrías complejas debido a factores como el acceso a la herramienta y los espacios libres, los portaherramientas y los puntos de montaje. Tampoco puede mecanizar esquinas cuadradas debido a la geometría de la herramienta. La impresión 3D permite mucha más flexibilidad cuando se trata de geometría compleja.
Otro aspecto a considerar es el tamaño de la pieza que estás creando. Las máquinas CNC son más adecuadas para manejar piezas más grandes. No es que no haya impresoras 3D que no sean lo suficientemente grandes, pero desde la perspectiva de la creación de prototipos, los costos asociados con una impresora 3D masiva las hacen inviables para el trabajo.
4. Precisión dimensional
Para piezas que requieren tolerancias estrechas, el mecanizado CNC es una opción clara. El fresado CNC puede alcanzar niveles de tolerancia entre ± 0.025 – 0.125 mm. Al mismo tiempo, las impresoras 3D generalmente tienen una tolerancia de alrededor de ± 0.3 mm. A excepción de las impresoras de sinterización directa de metal por láser (DMLS), que pueden lograr una tolerancia tan baja como ± 0.1 mm, esta tecnología es demasiado costosa para la creación de prototipos.
5. Acabado superficial
El mecanizado CNC es una opción clara si un acabado superficial superior es un criterio significativo. Las impresoras 3D pueden producir un ajuste y un acabado bastante buenos, pero el mecanizado CNC es el camino a seguir si necesita un acabado superficial superior para acoplarse con otras piezas de mayor precisión.
Una guía simplificada para ayudarlo a elegir
Aquí hay una guía rápida para ayudarlo a decidir entre la impresión 3D y el mecanizado CNC:
- Si busca la creación rápida de prototipos, que implica una geometría compleja para un prototipo único o una tirada de producción extremadamente pequeña, entonces la impresión 3D será una opción ideal.
- Si está buscando una mayor producción de unos pocos cientos de piezas con geometrías relativamente simples, opte por el mecanizado CNC.
- Si analizamos el trabajo con metales, entonces, desde una perspectiva de costos, el mecanizado CNC tiene la ventaja. Esto es válido incluso para cantidades pequeñas. Sin embargo, las limitaciones de geometría aún se aplican aquí.
- Si la repetibilidad, la tolerancia estrecha y un acabado de superficie perfecto son una prioridad, opte por el mecanizado CNC.
La palabra final
La impresión 3D sigue siendo una tecnología relativamente nueva, y su batalla por el dominio del mercado apenas ha comenzado. Sí, hay máquinas de impresión 3D costosas y de última generación que han reducido la brecha de lo que es capaz de hacer el mecanizado CNC, pero desde la perspectiva de la creación de prototipos, no se pueden considerar aquí. No hay una solución única para todos. Elegir uno sobre el otro depende completamente de las especificaciones de diseño de su proyecto de creación de prototipos.
Sobre el Autor:
pedro jacobs
Peter Jacobs es el director sénior de marketing de Maestros CNC. Participa activamente en los procesos de fabricación y aporta regularmente sus ideas a varios blogs sobre mecanizado CNC, impresión 3D, herramientas rápidas, moldeo por inyección, fundición de metales y fabricación en general.
Soy Joost Nusselder, fundador de Tools Doctor, especialista en marketing de contenidos y padre. Me encanta probar nuevos equipos y, junto con mi equipo, he estado creando artículos de blog detallados desde 2016 para ayudar a los lectores leales con herramientas y consejos de creación.
