La prototipazione è un'ottima idea per testare il tuo progetto prima di creare un modello pronto per la produzione. Le stampanti 3D e la lavorazione CNC sono entrambe opzioni praticabili, ma ognuna presenta vantaggi e limitazioni distinti in base a vari parametri del progetto. Quindi qual è l'opzione migliore? Se sei in questo enigma, allora questo articolo è proprio quello di cui hai bisogno. Approfondiremo entrambe le tecnologie e discuteremo molti fattori chiave per aiutarti a decidere cosa è meglio in base alle esigenze del tuo progetto.
In questo post parleremo di:
Stampa 3D vs. lavorazione CNC: qual è la differenza?
Prima di entrare nello specifico, è meglio avere una buona presa sulle basi. La differenza principale tra la stampa 3D e la lavorazione CNC è il modo in cui si ottiene il prodotto finale.
La stampa 3D è un processo di produzione additiva. Ciò significa che il prodotto finale viene creato da una stampante 3D che dispone strati successivi di materiale sul piano di lavoro fino a ottenere la forma finale del prodotto.
La lavorazione CNC, d'altra parte, è un processo di produzione sottrattivo. Si inizia con un blocco di materiale chiamato pezzo grezzo e si rimuove a macchina o si rimuove il materiale da lasciare con il prodotto finale.
Come scegliere ciò che è meglio per le esigenze del tuo progetto?
Ciascuna delle due tecniche di produzione presenta vantaggi distinti in scenari specifici. Diamo un'occhiata a ciascuno individualmente.
1. Il materiale
Quando si lavora con i metalli, Macchine CNC avere un chiaro vantaggio. Nel complesso, la stampa 3D è più focalizzata sulla plastica. Esistono tecnologie di stampa 3D in grado di stampare metallo, ma dal punto di vista della prototipazione possono essere molto costose poiché quelle macchine industriali possono costare fino a $ 100,000.
Un altro aspetto negativo della stampa 3D in metallo è che il prodotto finale non è strutturalmente solido come la stessa parte realizzata fresando un grezzo solido. È possibile migliorare la resistenza di una parte metallica stampata in 3D mediante trattamento termico, che può far salire alle stelle il costo complessivo. Per quanto riguarda superleghe e TPU, devi andare con la stampa 3D.
2. Volumi e costi di produzione
Se stai guardando prototipi una tantum veloci o volumi di produzione bassi (basse cifre doppie), la stampa 3D è più economica. Per volumi di produzione più elevati (alte doppie cifre fino a poche centinaia), la fresatura CNC è la strada da percorrere.
I costi iniziali della produzione additiva sono generalmente inferiori rispetto alla produzione sottrattiva per i prototipi una tantum. Detto questo, tutte le parti che non richiedono geometrie complesse possono essere prodotte in modo più conveniente utilizzando la lavorazione CNC.
Se stai osservando volumi di produzione superiori a 500 unità, le tecnologie di formatura tradizionali come lo stampaggio a iniezione sono molto più economiche delle tecniche di produzione additiva e sottrattiva.
3. Complessità progettuale
Entrambe le tecnologie hanno la loro parte di limiti, ma in questo contesto la stampa 3D ha un chiaro vantaggio. La lavorazione CNC non è in grado di gestire geometrie complesse a causa di fattori quali l'accesso e le distanze degli utensili, i portautensili e i punti di montaggio. Inoltre, non è possibile lavorare angoli squadrati a causa della geometria dell'utensile. La stampa 3D consente molta più flessibilità quando si tratta di geometrie complesse.
Un altro aspetto da considerare è la dimensione della parte che stai prototipando. Le macchine CNC sono più adatte a gestire pezzi più grandi. Non che non ci siano stampanti 3D là fuori che non siano abbastanza grandi, ma dal punto di vista della prototipazione, i costi associati a un'enorme stampante 3D le rendono irrealizzabili per il lavoro.
4. Precisione dimensionale
Per le parti che richiedono tolleranze strette, la lavorazione CNC è una scelta chiara. La fresatura CNC può raggiungere livelli di tolleranza compresi tra ± 0.025 – 0.125 mm. Allo stesso tempo, le stampanti 3D hanno generalmente una tolleranza di circa ± 0.3 mm. Fatta eccezione per le stampanti DMLS (Direct Metal Laser Sintering) che possono raggiungere tolleranze fino a ± 0.1 mm, questa tecnologia è troppo costosa per la prototipazione.
5. Finitura superficiale
La lavorazione CNC è una scelta chiara se una finitura superficiale superiore è un criterio significativo. Le stampanti 3D possono produrre un adattamento e una finitura abbastanza buoni, ma la lavorazione CNC è la strada da percorrere se hai bisogno di una finitura superficiale superiore per accoppiarsi con altre parti di precisione superiore.
Una guida semplificata per aiutarti a scegliere
Ecco una guida rapida per aiutarti a decidere tra la stampa 3D e la lavorazione CNC:
- Se stai esaminando la prototipazione rapida, che prevede geometrie complesse per un prototipo unico o una tiratura di produzione estremamente ridotta, la stampa 3D sarà la scelta ideale.
- Se stai cercando una produzione più elevata di poche centinaia di parti con geometrie relativamente semplici, scegli la lavorazione CNC.
- Se guardiamo alla lavorazione dei metalli, dal punto di vista dei costi, la lavorazione CNC ha il vantaggio. Questo vale anche per piccole quantità. Tuttavia, le limitazioni della geometria si applicano ancora qui.
- Se la ripetibilità, la tolleranza ristretta e una finitura superficiale perfetta sono altamente prioritarie, scegli la lavorazione CNC.
La Parola Finale
La stampa 3D è ancora una tecnologia relativamente nuova e la sua battaglia per il dominio del mercato è appena iniziata. Sì, ci sono macchine da stampa 3D costose e all'avanguardia che hanno ridotto il divario rispetto a ciò di cui è capace la lavorazione CNC, ma dal punto di vista della prototipazione, non possono essere considerate qui. Non esiste una soluzione unica per tutti. La scelta dell'uno rispetto all'altro dipende interamente dalle specifiche di progettazione del progetto di prototipazione.
Circa l'autore:
Pietro Jacobs
Peter Jacobs è il direttore senior del marketing presso Maestri CNC. È attivamente coinvolto nei processi di produzione e contribuisce regolarmente con le sue opinioni a vari blog su lavorazione CNC, stampa 3D, utensili rapidi, stampaggio a iniezione, fusione di metalli e produzione in generale.
Sono Joost Nusselder, il fondatore di Tools Doctor, marketer di contenuti e papà. Adoro provare nuove apparecchiature e, insieme al mio team, dal 2016 creo articoli di blog approfonditi per aiutare i lettori fedeli con strumenti e suggerimenti per la creazione.
