Comparación entre la impresión 3D y el mecanizado CNC

Los procesos de fabricación pueden dividirse a grandes rasgos en dos categorías: sustractivos y aditivos. En la fabricación sustractiva, el material se elimina de una pieza mayor para crear la forma deseada. Esto se hace en el mecanizado, donde la herramienta de corte se mueve en relación a la pieza. El tipo de mecanizado más común es el fresado, que consiste en sacar material haciendo girar una fresa en torno a su eje de rotación.

En la fabricación aditiva, el material se añade para formar el objeto deseado. Esto se hace mediante la impresión 3D o estereolitografía (SLA), donde un láser UV cura la resina líquida capa por capa para formar el objeto. La impresión 3D se ha hecho cada vez más popular en los últimos años debido a su bajo coste y facilidad de uso. Sin embargo, existen algunos inconvenientes en comparación con las técnicas de mecanizado tradicionales. En esta entrada del blog, compararemos y contrastaremos la impresión 3D y Mecanizado CNCdestacando los pros y contras de cada proceso.

Introducción al mecanizado CNC

Primero, profundizamos en el CNC. CNC significa control numérico por ordenador. Estas máquinas se utilizan para transformar bloques o barras de material en forma de red mediante instrucciones codificadas y programadas. En comparación con la impresión 3D, el mecanizado CNC es un proceso antiguo. Con el tiempo, el mecanizado CNC ha evolucionado para satisfacer las demandas cambiantes de la industria. Las máquinas CNC se han transformado para conseguir tolerancias mínimas, así como superficies lisas.

No es necesario un operador manual para controlar directamente el mecanizado CNC. Este proceso es necesario para cuidar volúmenes bajos y medios de materiales compuestos o plásticos. El mecanizado CNC ayuda a dar a los metales, la cerámica e incluso la madera la forma necesaria. Es conocido por su precisión y precisión. Sin embargo, el mecanizado CNC tiene un inconveniente. Tiene una tendencia al desperdicio de material.

El proceso de mecanizado CNC se utiliza para la producción de piezas terminadas. El método se utiliza en industrias donde el proceso es repetible como medicina, petróleo y gas, electrónica, aeroespacial y transporte. Se utilizan distintos tipos de máquinas CNC para polímeros y compuestos. La operación de mecanizado se elige en función del material. Por ejemplo, fresadoras, tornos y máquinas de torneado, máquinas láser, etc.

Introducción a la impresión 3D

A diferencia del mecanizado CNC, la impresión 3D se utiliza para crear prototipos y modelos. Sin embargo, recientemente incluso se utiliza para crear productos finales. La impresión 3D se utiliza para la fabricación de muebles, herramientas, trípodes, regalos, etc. Con la llegada de la tecnología, se ha hecho fácil contratar autónomos también para la impresión 3D. Utilizando software de modelado 3D y una impresora 3D, un experto en impresión 3D autónomo produce artículos sólidos en tres dimensiones. La impresión 3D es una tecnología relativamente novedosa. Más personas y empresas están descubriendo métodos para utilizar impresoras 3D para el diseño y la impresión de objetos.

La demanda de especialistas autónomos en impresión 3D que puedan utilizar su imaginación y conocimientos técnicos para diseñar productos basados ​​en las especificaciones del cliente mediante software de modelado 3D aumentará a medida que la técnica se vaya generalizando.

Para entregar con éxito las cosas impresas a sus clientes, un experto autónomo en impresión 3D debe tener conocimientos en todas las etapas de diseño y producción. Además, incluso se utiliza para crear fundición en la cera para hacer joyas. Las industrias de automoción utilizan la impresión 3D para fabricar piezas. Las industrias de la aviación, los arqueólogos, los paleontólogos, los médicos, los técnicos médicos e incluso los estudiantes utilizan la impresión 3D para crear proyectos sencillos o complicados.

Diferencia entre la impresión 3D y el mecanizado CNC

Aunque los fabricantes han realizado ambos procesos estándar, cada proceso ha evolucionado para satisfacer las demandas específicas de la industria. Esto hace que sea importante entender tanto los métodos, objetivos que cumplen, sus capacidades y diferencias, como las aplicaciones: mecanizado CNC frente a la impresión 3D.

Procesos: aditivo vs. sustractivo

El direccionamiento CNC y la impresión 3D tienen grandes diferencias en los procesos. Los procedimientos que siguen son completamente opuestos. El mecanizado CNC funciona cogiendo una masa de material y después restando para crear piezas únicas. Sin embargo, la impresión 3D funciona mediante la construcción de materiales desde cero. Los routers CNC funcionan basados ​​en software de diseño asistido por ordenador o software CAD. El software crea un plano de la parte específica. A continuación, se pasa a fabricar la prenda mediante un software de fabricación asistida por ordenador o software CAM para cortar una parte del material. En términos sencillos, este método es sustractivo, ya que extrae una parte: la obra terminada es una pieza refinada. La obra terminada tiene menos materiales en comparación con el estado anterior.

Sin embargo, la impresión 3D toma el camino contrario. Aunque la impresión 3D utiliza software CAD y CAM como el mecanizado CNC, el proceso aquí es crear productos siguiendo un proceso aditivo. El mecanizado CNC comienza con más materiales y se reduce a la etapa del producto final. Y la impresión 3D fabrica piezas siguiendo un proceso en el que se añaden capas de materiales sucesivamente mediante el software. La fuente del archivo 3D debe dividirse en varias capas donde cada capa genera un conjunto de instrucciones controladas por el ordenador.

Especialidad: prototipado rápido vs. producción en masa

El mecanizado CNC ha ido evolucionando a lo largo de los años. Sin embargo, la impresión 3D es un proceso relativamente nuevo. Aún no se ha utilizado completamente. Por tanto, las industrias todavía están explorando las capacidades de la impresión 3D. Aunque tanto la impresión 3D como los routers CNC hacen casi el mismo tipo de cosas, cumplen objetivos diferentes y son necesarios para varios propósitos.

Los routers CNC son una herramienta industrial importante, que cumplen específicamente las demandas de las industrias a gran escala y la producción en masa. Estas máquinas pueden fabricar grandes productos necesarios para maquinaria de alta tecnología con facilidad y eficiencia. Por otra parte, las impresoras 3D son adecuadas para fines creativos, médicos y domésticos. La impresión 3D es perfecta para la rápida creación de prototipos.

La impresión 3D es adecuada para productos fabricados individualmente. Al no ofrecer el beneficio de la escalabilidad por producir bienes en grandes cantidades, son los más adecuados para industrias con consumidores personalizados. El objetivo es ofrecer a los consumidores las cosas que necesitan en las formas deseadas. La impresión 3D puede crear piezas industriales minúsculas. Sin embargo, no es capaz de producirlo en masa. Los creadores están utilizando este proceso para desarrollar regalos personalizados únicos, obras de arte y similares.

Uso: material pesado vs. material ligero

Las industrias del área de automoción, aeroespacial y similares dependen en gran medida del mecanizado CNC. Esto se debe a que los enrutadores CNC ayudan a producir material pesado con precisión exacta. En oposición a ello, la impresión 3D tiene grandes limitaciones a la hora de crear piezas con distintos materiales o fabricar capas con materiales más densos. La impresión 3D utiliza el proceso de capa aditiva, que todavía está por desarrollarse y avanzar.

Los routers CNC están bendecidos con sistemas de gestión de calor y servomecanismos robustos. Están construidos para cuidar metales y materiales más pesados, lo que no es posible con las impresoras 3D. La impresión 3D no puede utilizarse para fabricar materiales que necesiten más de un tipo de material para su fabricación. La impresión 3D puede utilizarse para crear prototipos de materiales plásticos. Sin embargo, su eficiencia en la creación de metales más densos o materiales más pesados ​​no se explora por completo.

El mecanizado CNC es ideal para la fabricación de piezas de precisión perfectas para motores, maquinaria, aviones, vehículos y otras áreas similares. Además, el CNC incluso puede utilizarse para madera, plástico, cera y muchos otros materiales. La impresión 3D utiliza materiales únicos para el proceso. Por tanto, no tienen la fuerza necesaria para utilizarlo para materiales pesados ​​o áreas como aviones y vehículos. Se utiliza para funciones especializadas como resinas, metales, plásticos y similares.

Esto hace que la tecnología 3D sea más adecuada para la fabricación de modelos para prototipos, además de productos para uso doméstico y de uso individual. El mecanizado CNC es preferible para muchos propósitos que todavía no son explorados por la impresión 3D.

Medidas: productos pequeños vs. productos grandes

Los routers CNC tienen competencia en escalar entre diferentes tamaños, desde productos grandes hasta pequeños. La escalera producida por el router CNC depende de la capacidad de la máquina y de la materia prima utilizada en la producción. Las impresoras 3D utilizan un proceso aditivo que les impide generar productos de gran tamaño.

La impresión 3D también tarda mucho más en producir artículos más grandes en esta etapa. El proceso de capas utilizado por la impresión 3D no es adecuado para crear artículos extensos. Y aquí es donde los enrutadores CNC tienen un papel importante. La impresión 3D es adecuada para componer sencillos y pequeños diseños. El mecanizado CNC es una potente herramienta industrial que puede crear piezas voluminosos de forma eficiente.

Aunque el proceso de impresión tridimensional no puede crear productos grandes de ese tamaño, los expertos opinan que este proceso todavía se encuentra en su fase de desarrollo naciente. El futuro ofrece grandes posibilidades de impresión 3D. Está evolucionando y pronto podría ser capaz de producir artículos de mayor tamaño.

Precisión: productos pequeños vs. productos grandes

Existe una gran diferencia entre ambos procesos. Tienen distintas sensibilidades de tolerancia e incluso calidad. Se sabe que el mecanizado CNC ofrece una excelente calidad superficial. La impresión 3D todavía está por evolucionar para utilizarse en aplicaciones críticas. La impresión 3D ha sido abrir nuevos caminos al entrar en mercados más pequeños. Con una gama de artículos personalizados para uso individual y doméstico, la impresión 3D se ha convertido en la favorita del sector.

La impresión 3D utiliza la tecnología Selective Laser Melting. Sin embargo, no puede replicar la precisión y exactitud del proceso de mecanizado CNC. Aquí la impresión 3D es algo menos eficiente en comparación con el mecanizado CNC robusto. Al primero le falta precisión, que es el fuerte del segundo. Por ejemplo, mientras que el proceso de fresado CNC puede ofrecer una precisión de 1 mm en cada eje, esta precisión no es posible con equipos 3D.

Las piezas producidas por mecanizado CNC están listas para ser utilizadas, mientras que el proceso de impresión 3D, en ocasiones, requiere pasos especializados para terminar la tarea. Los productos creados mediante la impresión 3D requieren un acabado manual en comparación con el mecanizado CNC. El elemento de perfeccionamiento se pierde con la tecnología de impresión 3D. El router CNC es conocido por su alta tolerancia para crear productos precisos y muy detallados.

Conclusión

Aunque ambos procesos tienen algunas similitudes, los propósitos, las capacidades de producción, la carga que pueden soportar y el tamaño de los productos, junto con las capacidades de perfeccionamiento entre dos, son muy distintos. Sin embargo, el mecanizado CNC y la impresión 3D pueden trabajar juntos para producir piezas complicadas rápidamente.

Bio del autor

Sakshi Baid trabaja como asociado de producto en Refrens.com - Generador de facturas online y la plataforma más potente de la India para el crecimiento de los profesionales autónomos. Ha trabajado como asociada de marca y marketing digital para empresas de renombre.

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