Usinagem CNC vs. Impressão 3D: Qual Tecnologia Oferece Desempenho Superior?

Após a atualização e iteração contínua da tecnologia, o método de produção de produtos também se desenvolveu desde a usinagem CNC tradicional (manufatura subtrativa) para a impressão 3D (manufatura aditiva).

Claro, a impressão 3D tem fortes vantagens, então isso significa que a usinagem CNC será eliminada? Este artigo focará em analisar esta questão, esperando responder à mesma confusão.

Quais São as Vantagens da Usinagem CNC?

A usinagem CNC é a usinagem com ferramentas de usinagem CNC. Máquinas-ferramenta de controle numérico CNC são programadas e controladas por linguagem de usinagem CNC, geralmente código G.

A linguagem de código G de usinagem CNC diz à máquina-ferramenta CNC quais coordenadas de posição cartesianas a ferramenta de usinagem adota e controla a taxa de avanço e a velocidade do fuso da ferramenta e funções como trocador de ferramentas e refrigerante.

A usinagem CNC tem grandes vantagens sobre a usinagem manual! Ex:

1. As peças produzidas por usinagem CNC são muito precisas e repetíveis;
2. A usinagem CNC pode produzir peças com formas complexas que a usinagem manual não pode fazer.

A tecnologia de usinagem CNC agora é amplamente usada, e a maioria das oficinas de usinagem tem capacidades de usinagem CNC. Os métodos de usinagem CNC mais comuns em oficinas de usinagem típicas são torno CNC, fresagem CNC e corte por fio EDM.

As ferramentas de fresagem CNC são chamadas de máquinas de fresagem CNC ou centros de usinagem CNC. Um torno que realiza torneamento CNC é chamado de centro de torneamento CNC. Códigos G de usinagem CNC podem ser programados manualmente, mas geralmente as oficinas usam software CAM (Computer Aided Manufacturing) para ler automaticamente arquivos CAD (Computer-Aided Design) e gerar programas de código G para controlar máquinas-ferramenta CNC.

Quais São as Vantagens da Impressão 3D?

Como uma nova tecnologia de manufatura, a impressão 3D é saudada pela mídia como o início da terceira revolução industrial. Então, o que é impressão 3D?

A impressão 3D pertence a um tipo de tecnologia de prototipagem rápida, que é uma tecnologia de construção de objetos empilhando e acumulando camada por camada com base em um arquivo de modelo digital (ou seja, "formação por laminação"). No passado, era frequentemente usada para fazer modelos nos campos de fabricação de moldes, design industrial, etc., mas agora a impressão 3D está sendo gradualmente usada para a manufatura direta de alguns produtos. Especialmente alguns produtos de alto valor (como quadris ou dentes, ou algumas peças de aeronaves).

Vantagens da Tecnologia de Impressão 3D:

1. Economiza material. Não há necessidade de remover sobras, o que melhora a taxa de utilização de material e reduz o custo abandonando a linha de produção;
2. Pode alcançar alta precisão e alta complexidade e pode produzir peças muito complexas que métodos tradicionais não podem produzir;
3. Sem a necessidade de ferramentas tradicionais, dispositivos de fixação, máquinas-ferramenta ou quaisquer moldes, os gráficos 3D CAD de qualquer forma no computador podem ser diretamente gerados em produtos físicos;
4. Pode converter automaticamente, rapidamente, diretamente e com precisão o design tridimensional no computador em um modelo físico, e até mesmo fabricar diretamente peças ou moldes, encurtando efetivamente o ciclo de desenvolvimento do produto;
5. A impressão 3D não requer uma oficina de manufatura centralizada e fixa e tem as características de produção distribuída;
6. A impressão 3D pode tomar forma em horas, permitindo que designers e desenvolvedores saltem da planta para o sólido;
7. Pode imprimir produtos montados, reduzindo assim custos de montagem e até desafiando métodos de produção em massa.

Qual é a Diferença Entre Usinagem CNC e Impressão 3D?

Se queremos saber se a usinagem CNC será substituída pela impressão 3D, primeiro devemos conhecer a diferença.

Diferenças nos Materiais de Impressão 3D e Usinagem CNC

Materiais de impressão 3D incluem principalmente resina líquida (SLA), pó de nylon (SLS), pó de metal (SLM), pó de gesso (impressão a cores), pó de arenito (impressão a cores), fio (DFM), folha (LOM), etc.

Resinas líquidas, pós de nylon e pós de metal representam a grande maioria do mercado de impressão 3D industrial.

Os materiais usados para usinagem CNC são todos pedaços de chapas, ou seja, materiais do tipo chapa. Medindo o comprimento, largura, altura e desgaste das peças, as chapas de tamanho correspondente são cortadas para processamento.

Há mais opções de materiais de usinagem CNC do que impressão 3D. Chapas de hardware e plástico em geral podem ser usinadas por CNC, e a densidade das peças moldadas é melhor que a impressão 3D.

Diferenças nas Peças Devido aos Princípios de Moldagem

Como mencionamos anteriormente, a impressão 3D é um tipo de manufatura aditiva. Seu princípio é cortar o modelo em N camadas/N multi-pontos e depois empilhá-los camada por camada/pouco a pouco em ordem, como blocos de construção.

Portanto, a impressão 3D pode processar efetivamente peças com estruturas complexas, como peças ocas, enquanto a CNC é difícil de processar peças ocas.

A usinagem CNC é manufatura subtrativa. As peças necessárias são cortadas de acordo com o caminho da ferramenta programado através de várias ferramentas rodando em alta velocidade. Portanto, a usinagem CNC só pode processar cantos arredondados com um certo raio, mas não pode processar diretamente ângulos retos internos, que devem ser realizados por processos como corte por fio/EDM. Ângulo reto externo, usinagem CNC não é problema.

Portanto, peças com ângulos retos internos podem ser consideradas para impressão 3D.

Há também a superfície. Se a área de superfície da peça for relativamente grande, recomenda-se escolher impressão 3D. A usinagem CNC da superfície é demorada, e se a programação e a experiência do operador não forem suficientes, é fácil deixar linhas aparentes nas peças.

Alguns dizem que a impressão 3D usa farinha de bolo para empilhar um bolo, e a CNC é cortar um bolo grande em bolos pequenos. É realmente simples e fácil de entender.

Diferenças no Pós-Processamento

Não há muitas opções de pós-processamento para peças impressas em 3D, geralmente lixamento, pintura, rebarbação, tingimento, etc.

Há várias opções de pós-processamento para peças usinadas por CNC, além de lixamento, pintura, rebarbação, galvanoplastia, serigrafia, tampografia, oxidação de metal, gravação a laser, jateamento de areia, e assim por diante.

Há uma sequência de audiências, e há especialidades na indústria artística. Usinagem CNC e impressão 3D têm suas próprias vantagens e desvantagens. Escolher a tecnologia de processamento certa tem um impacto crucial no seu projeto de protótipo.

A Impressão 3D Substituirá a Usinagem CNC?

Embora a usinagem CNC exista como uma tecnologia de processamento antiga, após a otimização contínua de software e hardware, a fineza de processamento da usinagem CNC foi muito melhorada (especialmente no pós-processamento, uma variedade de métodos de tratamento de superfície pode ser usada). Embora a impressão 3D tenha muitas vantagens, a usinagem CNC definitivamente não será substituída pela impressão 3D.

• A usinagem CNC pode reduzir muito o número de ferramentais, e peças com formas complexas não precisam de ferramentais complexos. Se você quiser mudar a forma e o tamanho da peça, só precisa modificar o programa de processamento da peça, o que é adequado para desenvolvimento e modificação de novos produtos.
• A qualidade de usinagem da usinagem CNC é estável, a precisão de usinagem é alta, e a repetibilidade é alta, o que é adequado para os requisitos de usinagem de aeronaves.
• No caso de produção de múltiplas variedades e pequenos lotes, a eficiência de produção é alta. A usinagem CNC pode reduzir o tempo de preparação de produção, ajuste de máquina-ferramenta e inspeção de processo, e o tempo de corte é reduzido devido ao uso da quantidade de corte ideal.
• A usinagem CNC pode processar perfis complexos que são difíceis de processar por métodos convencionais e até processar algumas peças de usinagem não observáveis.

Como um provedor de serviços de usinagem CNC de alta qualidade na China, a JTR recebe um grande número de pedidos de clientes de todo o mundo todos os dias. Isso mostra que no mercado de produção e processamento de produtos, a usinagem CNC ainda tem uma forte vantagem. Além disso, a expressão detalhada que a usinagem CNC pode trazer ao produto é inigualável pela impressão 3D.