Como escolher o melhor CNC para prototipagem rápida

Ocaminho para internalizar sua prototipagem pode ser longo , mas repleta de conhecimento.

Esperamos que nossas discussões anteriores sobre prototipagem rápida interna tenham ensinado e inspirado você a tomar as rédeas da fabricação de seus próprios protótipos.

Uma vez que você decidiu mergulhar, por onde você começa? Depois de abordar a questão de usar métodos aditivos ou subtrativos, é hora de começar a escolher a máquina certa para você. Se você decidiu que uma máquina CNC faz parte da sua solução, você veio ao lugar certo! Vamos mergulhar fundo no universo CNC e ajudar a entender tudo isso.

Como escolho a máquina CNC certa?

Antes de procurar a máquina CNC certa, é melhor olhar para dentro da sua linha de produtos. Compreender os requisitos de seus próprios produtos ajudará a definir qual máquina é a mais adequada para seu laboratório de protótipos. Defina com quais materiais você trabalhará, quais tolerâncias dimensionais você precisa manter e que tipo de recursos geométricos você precisa criar.

• A máquina é fácil de usar e manter?
• A programação da parte é inerentemente difícil?
• Teremos suporte disponível quando você precisar?
• Quanto custará alimentar e equipar a máquina?

Quais são minhas opções de CNC?

Existe uma variedade extremamente ampla de máquinas CNC disponíveis para sua consideração – pode ser uma tarefa assustadora quando apresentada com todas as opções. Mas não se preocupe – é aqui que você volta às questões básicas:tolerância, formas e materiais. Manter isso em mente ajudará a escolher a máquina certa muito mais fácil.

Vamos decompô-lo:

Cortador de plasma CNC

Comumente usado para chapas de aço, um cortador de plasma CNC é uma maneira acessível, rápida e eficiente de queimar uma variedade de materiais condutores. Embora existam alguns cortadores de plasma multi-eixos no mercado, eles geralmente são máquinas de 2 eixos. As desvantagens dos cortadores de plasma CNC na prototipagem rápida são suas limitações inerentes na forma de 2 eixos, qualidade de corte relativamente baixa e requisitos de segurança robustos no local de trabalho. A menos que você esteja aprimorando um processo de fabricação/soldagem em sua instalação de prototipagem, um cortador de plasma CNC provavelmente não é sua melhor aposta.

Cortador a Laser CNC

Um passo à frente do plasma, os cortadores a laser CNC cresceram em popularidade nos últimos anos e é fácil entender o porquê. Os lasers podem cortar uma variedade maior de materiais além do metal, incluindo plásticos, madeira e tecidos, todos com relativa facilidade.

No entanto, existem alguns problemas com o uso do laser que precisam ser considerados. Os lasers usam imensas quantidades de calor para romper o material, o que pode endurecer as bordas, tornando-as mais quebradiças. Além disso, apesar de serem bastante precisos, os cortes a laser deixarão um leve afunilamento nas bordas, o que pode dificultar as necessidades de precisão dimensional.

Como os cortadores a laser são normalmente máquinas de 2 eixos, eles são limitados em quais recursos podem criar. Embora eles possam remover camadas para criar maior profundidade de recurso, eles o fazem de maneira muito ineficiente em relação ao consumo de energia e ao tempo, ao custo de potencialmente deformar a peça devido ao calor excessivo. Isso restringe consideravelmente o uso efetivo de cortadores a laser CNC, especialmente para prototipagem rápida.

Cortador de jato de água CNC

O corte por jato de água é uma maneira eficaz de cortar materiais finos ou grossos de praticamente qualquer tipo. Usando água de alta pressão junto com um meio abrasivo, chamado granada, o jato de água é um ótimo substituto para o corte a laser ou plasma. Também cria menos resíduos usando um sistema de circulação de água em circuito fechado. A desvantagem de tudo isso vem com o custo de manutenção; a manutenção de filtros, bombas e bicos pode ser uma tarefa significativa. Ao comparar com o corte a laser CNC, o jato de água CNC é bastante impreciso, normalmente capaz de manter uma tolerância de 0,005”, no entanto, a qualidade do corte pode ser melhor.

Roteador CNC

Embora os roteadores sejam um tipo de fresadora CNC, eles geralmente são categorizados completamente separadamente. Isso se deve principalmente ao seu design:as fresadoras CNC têm uma estrutura de pórtico, com uma grande ponte sobre a mesa da máquina. Isso inerentemente permite um grande envelope de trabalho sem sacrificar o espaço. Os roteadores CNC normalmente são encarregados de fresar grandes painéis de madeira, plástico ou metais mais macios, como alumínio.

Lembre-se, se você é novo no conceito de usinagem, aprender a usar um roteador CNC terá uma curva de aprendizado mais acentuada do que os outros itens mencionados. Há muito o que aprender sobre controle de máquinas, estratégias de corte, ferramentas de fresamento, etc. como uma fresadora CNC.

Torno CNC

Tornos são uma parte essencial da história da usinagem. Sendo chamados de “mãe das máquinas-ferramentas” desde o século 13, os tornos evoluíram para adotar a tecnologia CNC e ainda são parte integrante da fabricação hoje.

Ao contrário dos equipamentos anteriores, os tornos são construídos exclusivamente para usinar peças redondas. Onde um CNC Router possui material estacionário e uma ferramenta de fiação, os tornos possuem material de fiação e ferramentas estacionárias.

Embora um torno seja extremamente capaz e útil, pode não ser sua primeira escolha ao construir seu laboratório de protótipos. A menos que seus produtos sejam peças de torno ideais, como as mencionadas acima, um torno é um pouco focado demais para ser uma máquina de prototipagem rápida completa.

Fresagem CNC

Uma fresadora CNC é uma das ferramentas mais comuns de se ver em um laboratório de prototipagem – e por boas razões. Os moinhos são máquinas robustas e flexíveis, adequadas para uma maior variedade de peças e materiais do que as outras máquinas mencionadas. Permitindo recursos complexos, como furos rosqueados, bolsos profundos e superfícies 3D.

Fresadoras CNC típicas usam um design de “quadro C” – um fuso que se move para cima e para baixo e uma mesa que se move para a esquerda/direita e para trás/para frente. Com uma construção extremamente pesada e grande área ocupada, eles são bastante respeitáveis ​​por sua precisão, muitas vezes mantendo tolerâncias de 0,001” ou menos – uma qualidade pela qual a maioria das máquinas mencionadas não é bem conhecida.

Bloqueios para fresamento CNC

O maior obstáculo a superar com fresadoras CNC não é “O que pode fazer?”, mas “Quem pode fazer isso?”. Existem camadas de complexidade no uso de uma fresadora CNC – primeiro, a operação do controle é uma arte em si. Os controles CNC típicos são extremamente capazes, mas bastante intimidantes. Com uma vasta gama de botões, interruptores e botões, juntamente com uma estrutura profunda de funções e menus de software, a maioria dos controles provavelmente fará com que você se apegue a um manual do usuário por toda a vida.

Depois, há a configuração da máquina, que é uma tarefa crítica para criar peças de qualidade. Isso envolve o alinhamento do suporte de trabalho ao eixo da máquina, carregamento e medição de ferramentas e definição de parâmetros de programa corretos. Quando feito de forma inadequada, na melhor das hipóteses; você fez peças de sucata com sucesso e precisa começar tudo de novo. Na pior das hipóteses; você quebrou ferramentas, suporte de trabalho e máquina – criando um sério dilema e efetivamente tornando a “prototipagem rápida” um oxímoro.

Por último, mas não menos importante, há a programação. Além de operar a máquina, é necessário um pouco de habilidade para programar uma peça em um software CAD/CAM. Isso, felizmente, está ficando cada vez mais fácil, com excelentes opções como o Autodesk Fusion 360 que podem simplificar o processo para novos usuários. No entanto, a parte mais difícil geralmente não é aplicar os caminhos da ferramenta, mas definir os parâmetros corretos. Escolher a ferramenta de corte certa, taxa de avanço, velocidade do fuso, profundidade e largura de corte pode ser uma batalha difícil – e isso muda de acordo com o material que você usa e quais recursos você faz.

Atingir o equilíbrio certo

Há muitas opções, mas a resposta parece direta; a solução de prototipagem rápida mais completa é a fresagem CNC. No entanto, a barreira à entrada é real. Ter um maquinista de CNC experiente na equipe se torna um pré-requisito e, como você já deve ter ouvido, encontrar um operador de CNC qualificado não está ficando mais fácil.

A DATRON tem ouvido essa preocupação na última década e sabe exatamente como resolvê-la.

Embora o poder e a capacidade do computador tenham feito progressos significativos na última década, o controle CNC típico não o fez. Ainda é tão complicado de usar como sempre, tornando as tecnologias alternativas de fabricação, como a impressão 3D, ainda mais desejáveis. Se a convolução é o problema, então a solução é simples, ou melhor, a solução é simplificar .

Fresagem CNC para a Era Moderna

A simplificação é o objetivo com o próximo controle da DATRON. Próximo é projetado desde o início para focar na facilidade de uso, sem sacrificar a capacidade industrial. Com um design familiar baseado em blocos, não muito diferente de um smartphone, próximo é organizado e fácil de entender imediatamente. Além de um design visual agradável, próximo incorpora engenharia de software inteligente para facilitar a configuração. O CAM Wizard orienta você no carregamento do programa, na configuração das ferramentas e até mesmo na sondagem da peça de trabalho, da maneira mais simples possível.

A atualização do controle é apenas uma maneira da DATRON tornar o fresamento CNC mais acessível. A configuração do suporte de trabalho foi otimizada utilizando um sistema de grade cônica, para fixação rápida e repetível sem a necessidade de alinhamento manual. Além disso, acessórios como mesas de vácuo tornam o material da placa de usinagem rápido e indolor.

Eu sei o que você está pensando. Isso é ótimo, mas e a parte de programação? A DATRON também cobre isso. Para facilitar cada passo da jornada, a DATRON fabrica suas próprias ferramentas de corte, que são otimizadas para as máquinas que fabricam. Da mesma forma, eles fornecem um guia completo de parâmetros de corte para sua linha altamente respeitável de fresas de topo de canal único.

Além de tudo isso, a DATRON fabrica uma variedade de máquinas com grandes envelopes de trabalho e dimensões reduzidas. Assim, um DATRON pode render os benefícios de um grande roteador CNC, com a precisão de uma fresadora CNC e, com um eixo rotativo opcional, algumas das capacidades de um torno CNC. Toda essa flexibilidade, sem a curva de aprendizado íngreme, é o que faz da DATRON a máquina CNC ideal para uma instalação de prototipagem rápida.

Então, espero que isso tenha ajudado você em sua jornada para encontrar a máquina CNC certa para suas necessidades de prototipagem. Não importa em que direção você esteja pensando, quando chegar a hora de tomar essa decisão, ligue para nós para obter alguma orientação.