Usinagem CNC vs. Impressão 3D: Escolhendo o Método de Produção Certo

Usinagem CNC vs impressão 3D para produção: explicado e comparado

A Stratasys Direct Manufacturing oferece uma gama de soluções de manufatura para ajudar você a alcançar produção eficiente e peças perfeitas que você precisa. Ao buscar projetos de produção de baixo volume, dois métodos de manufatura podem subir ao topo: impressão 3D e usinagem CNC. Ambos oferecendo materiais plásticos e metálicos, e pode ser difícil saber qual solução é mais adequada para seu projeto. No seguinte, abordamos as vantagens de cada um para ajudar você a navegar seu próximo pedido de produção.

Usinagem CNC e impressão 3D definidas

A usinagem CNC é um método de manufatura subtrativo que usa ferramentas de corte para remover material de um bloco de material bruto seguindo um caminho computadorizado para formar a peça. A Stratasys Direct usa máquinas CNC de 3 eixos e 5 eixos que movem uma ferramenta ao longo de três ou cinco eixos diferentes para fresar o material na geometria especificada. A usinagem CNC é geralmente usada para produção rápida de protótipos, modelos mestres e baixos volumes de peças de produção em materiais metálicos e plásticos.

A impressão 3D é um método de manufatura aditivo que une material camada por camada a partir de dados de modelo 3D, geralmente através de deposição de material através de um bico, cura UV e/ou energia térmica. A Stratasys Direct oferece quatro tecnologias de impressão 3D para manufatura de produção: FDM®, Sinterização a Laser (LS), Multi Jet Fusion (MJF) e Fusão Direta a Laser de Metal (DMLM). A impressão 3D é usada para prototipagem rápida e fabricação de peças de produção de baixo volume em metal e plástico.

Em alto nível, usinagem CNC e impressão 3D abordam desafios de manufatura semelhantes. Abaixo, mergulhamos nas diferenças inerentes para ajudar você a navegar quando usar cada processo baseado em aplicação, especificações e seu orçamento.

Materiais de usinagem CNC e impressão 3D comparados

Ao escolher um método de manufatura, você pode estar focado no melhor material para sua aplicação, seja relacionado a custo ou requisitos do produto. Embora você possa geralmente usinar CNC a maioria dos plásticos e metais comerciais, materiais disponíveis em impressão 3D estão ligados a tecnologias de impressão 3D.

Por exemplo, plásticos comumente usados em injeção e usinagem CNC foram desenvolvidos para trabalhar com tecnologias de impressão 3D termoplásticas como FDM e LS. Metais tradicionalmente usinados, como aço inoxidável e titânio, foram desenvolvidos para manufatura de metal em pó com Fusão Direta a Laser de Metal (DMLM).

As conquistas de materiais de impressão 3D dispararam nos últimos cinco a dez anos. Hoje, os processos de impressão 3D disponíveis são substanciais para criar peças de produção em uma ampla gama de materiais plásticos e metálicos. Os avanços na tecnologia de manufatura aditiva acoplados com avanços correspondentes em evoluções de materiais impactaram enormemente a forma como a impressão 3D é vista e confiada por engenheiros, projetistas e fabricantes durante desenvolvimento de produto e produção.

Na maior parte, ambos os métodos de manufatura oferecem plásticos e ligas comerciais utilizados em aplicações típicas, com acesso a materiais especiais encontrados em indústrias como aeroespacial e médica. Com suas necessidades de material atendidas por ambas as opções, quais outros fatores podem influenciar suas escolhas de manufatura?

Comparações de design de usinagem CNC e impressão 3D

Tamanho da peça - Na Stratasys Direct, o volume de construção em nossas máquinas CNC com envelopes de corte único alcança até 84 pol. x 40 pol. x 36 pol. O maior volume de construção de impressão 3D na Stratasys Direct está em uma impressora FDM a 36 pol. x 24 pol. x 36 pol. Para ambos os métodos de manufatura, podemos construir peças maiores dividindo o design em múltiplos componentes e montando ou soldando os componentes juntos.

Tolerância - Uma das maiores forças da usinagem CNC é sua capacidade de atingir tolerâncias muito apertadas — frequentemente +/- 0,005" ou 0,001"/pol, o que for maior. Para peças bem projetadas, tolerâncias +/- 0,0035 pol. ou +/- 0,0015 pol., o que for maior, são possíveis com tecnologia FDM. Se tolerância é prioridade, usinagem CNC é a melhor opção de manufatura. A Stratasys Direct Manufacturing também oferece usinagem para tolerância para peças impressas em 3D após a construção.

Velocidade - A impressão 3D se destaca quando se trata de produção rápida. Dependendo da geometria e tamanho da peça, trabalhos de impressão 3D com tecnologias como MJF e FDM levam horas para completar. A usinagem CNC pode ser uma operação mais rápida se a peça for uma geometria simples com passagens limitadas. A usinagem CNC pode requerer mais de um operador do que uma impressora 3D; frequentemente um operador deve reposicionar manualmente fixadores ou peças durante a construção, alongando o tempo de usinagem.

Complexidade do design - A impressão 3D dá a você a liberdade de projetar modelos mestres complexos com furos, formas orgânicas e canais não possíveis com usinagem CNC. Também abre a porta para consolidação de peças, na qual múltiplos componentes podem ser combinados em um design de peça única para reduzir o número de moldes. Padrões usinados CNC podem atingir geometrias envolvidas, mas quanto mais complicado o design, mais dependente ele se torna de fabricação manual e pós-acabamento.

Embora ambos os métodos sejam competentes para peças de produção de baixo volume, os processos mais apropriados atendem às suas necessidades de material, geometria da peça e cronograma do projeto.