Usinagem CNC VS Impressão 3D, Qual é a Diferença?

Quando você deseja criar novas peças ou projetos de produção em pequenos lotes, você pode usar dois métodos de fabricação:usinagem CNC e impressão 3D. Ambas as opções são essenciais para os processos de fabricação modernos. Cada opção tem uma lista de vantagens sobre os métodos tradicionais de fabricação. Ambos são processos de fabricação computadorizados, enquanto a usinagem CNC e a impressão 3D estão em processo. A capacidade de produção e os resultados do produto final são bastante diferentes.

Embora esses dois processos às vezes produzam resultados semelhantes em aplicações específicas, a forma como obtêm esses resultados é bastante diferente. Cada processo foi desenvolvido para atender a diferentes necessidades, por isso é importante saber qual método melhor se adapta às suas necessidades. A seguir, apresentamos as vantagens de cada produto para ajudá-lo a navegar em seu próximo pedido de produção.

Usinagem CNC:

A usinagem CNC é uma tecnologia de fabricação subtrativa comum. O processo geralmente começa com um bloco de material sólido e, em seguida, várias ferramentas rotativas afiadas ou cortadores são usados ​​para remover o material para obter a forma final desejada. Ele pode ser usado para produção de pequenos lotes únicos e produção de médio a lote.

(O que é Usinagem CNC?)

Como funciona

Primeiro, os engenheiros usam CAD ou software assistido por computador para fazer modelos 2D ou 3D. Em seguida, um programa de fabricação assistida por computador (CAM) é usado para converter o arquivo CAD em instruções. Após a criação da instrução, o programa de pós-processamento a converte em um comando específico e, em seguida, a transmite para a máquina-ferramenta CNC para execução, recortando os componentes necessários do material a granel. Possui excelente repetibilidade, alta precisão e uma ampla gama de materiais e acabamentos de superfície.

Impressão 3D

O processo de manufatura aditiva (AM) ou impressão 3D constrói peças adicionando material uma camada de cada vez. O processo de AM não requer ferramentas ou acessórios especiais, portanto, o custo de configuração inicial pode ser minimizado.

A impressão 3D tem grandes usos na área médica, podendo criar órgãos, próteses e implantes. A indústria alimentícia também utiliza essa tecnologia para produzir alimentos por extrusão do alimento camada por camada. Artistas costumam usá-lo para fazer arte, enquanto designers de moda o usam para fazer roupas e joias.

Como funciona

Primeiro, os engenheiros usam o CAD para fazer um modelo 3D. Erros no modelo final da análise geralmente incluem furos e faces de interseção.

Em seguida, um programa chamado slicer transforma a impressora 3D em uma série de camadas 2D finas para preparar o modelo para a impressora 3D, gerando assim arquivos de código G. Este arquivo contém um conjunto de instruções a serem executadas pela impressora.

Em seguida, uma impressora 3D lê o arquivo de código G e coloca uma camada de material por vez para criar um objeto tridimensional. Dependendo do tamanho e complexidade do modelo e do método utilizado, o processo de impressão pode durar de horas a dias. Às vezes, os componentes podem precisar ser limpos, polidos ou selados antes de serem usados.

Diferenças entre usinagem CNC e impressão 3D

A usinagem CNC e a impressão 3D têm algumas coisas básicas em comum:por exemplo, todas são baseadas em modelos 3D e fazer produtos 3D de acordo com as instruções no computador. Eles são compatíveis com os tipos de arquivo STL e OBJ. Além dessas semelhanças básicas, a usinagem CNC e a impressão 3D também podem atender a diferentes requisitos e fornecer diferentes benefícios. Mas eles ainda têm muitas diferenças.

M material

CNC é usado principalmente para o processamento de metal. Também pode ser usado para processar termoplásticos, acrílico, madeira macia e madeira dura, espuma de modelagem e cera de processamento. As peças de precisão CNC são usadas principalmente em motores, aviões, máquinas de produção e outros ambientes de alta resistência.

A impressão 3D é usada principalmente para plásticos, enquanto o uso de metal é relativamente pequeno. Algumas técnicas podem produzir peças de cerâmica, cera, areia e materiais compósitos. Materiais difíceis de processar (como TPU e superligas metálicas) podem ser impressos em 3D. Em comparação com as peças CNC, elas podem ter propriedades mecânicas menores.

A maioria das impressoras 3D usa processos de manufatura aditiva para fabricar produtos de plásticos especiais, resinas, metais e outros materiais. Devido aos materiais exclusivos usados ​​no processo de impressão, as peças 3D geralmente não possuem a resistência necessária para uso em ambientes agressivos, como aviões, veículos e máquinas de produção.

S fazer xixi

Outra grande diferença entre CNC e manufatura aditiva é a velocidade. Ao produzir produtos em massa, o processamento CNC é mais rápido porque envolve a linha de montagem da máquina que produz cada peça. Uma impressora 3D faz todo o produto do início ao fim, por isso não é adequado para produção em massa. O processo aditivo de impressão 3D a partir do zero leva mais tempo do que o processo subtrativo de remoção de material de blocos de material existentes.

Precisão

A usinagem CNC tem tolerâncias estritas e excelente repetibilidade. Peças de grandes a pequenas podem ser usinadas com precisão em CNC. Diferentes sistemas de impressão 3D fornecem precisão dimensional diferente. Máquinas industriais podem produzir peças com tolerâncias muito boas. Se forem necessários espaços apertados, as principais dimensões da impressão 3D podem ser superdimensionadas e processadas no pós-processamento. Os materiais processados ​​em laminadores CNC (como o alumínio) são mais precisos do que o FDM usado em muitas impressoras 3D, e o FDM tende a se deformar quando exposto ao calor excessivo.

Complexidade das peças

Ao projetar peças usinadas em CNC, muitas restrições devem ser consideradas. As máquinas-ferramentas CNC não podem usar certas geometrias (mesmo com sistemas CNC de 5 eixos) porque a ferramenta não pode acessar todas as superfícies da peça. A maioria das formas geométricas requer peças rotativas para acessar lados diferentes. O reposicionamento aumentará o tempo de processamento e mão-de-obra e pode exigir acessórios e acessórios personalizados, o que afetará o preço final.

Em comparação com o CNC, a impressão 3D quase não tem restrições geométricas. A maioria das tecnologias (como FDM ou SLM/DMLS) requer estruturas de suporte e são removidas durante o pós-processamento.

Como nenhum suporte é necessário, formas geométricas orgânicas orgânicas de forma livre podem ser facilmente fabricadas através de um processo de fusão em leito de pó à base de polímero. A capacidade de produzir formas geométricas altamente complexas é uma das principais vantagens da impressão 3D. Também abre a porta para a fusão de peças, na qual vários componentes podem ser combinados em um projeto de peça para reduzir o número de moldes.

O agradar

Uma das principais diferenças entre manufatura aditiva e manufatura subtrativa é a quantidade de resíduos que elas geram. Uma vez que o processamento CNC irá retirar materiais, acabará por produzir uma grande quantidade de resíduos não recicláveis. A limpeza é um pouco confusa. No entanto, há menos desperdício na impressão 3D porque a tecnologia requer apenas os materiais necessários para construir a peça de trabalho. A impressora 3D usa apenas a quantidade exata de material necessária para fazer a peça, então não há necessidade de limpar depois. As impressoras 3D também produzem menos ruído porque não vibram durante a produção.

Campo de inscrição

Quando a fabricação requer peças de trabalho muito fortes, precisas e/ou resistentes ao calor, a fresagem CNC é a melhor solução. A impressão 3D tem áreas de aplicação mais peculiares:pode ser usada para bioimpressão, impressão de alimentos, fins de construção e pode ser usada no espaço.

C ost

Ao usar uma máquina CNC para fabricar uma peça, uma pequena quantidade geralmente traz um custo unitário maior, mas a produção em massa se torna cada vez mais econômica. Isso torna o CNC a escolha ideal para produção em massa.

Ao usar a impressão 3D, o custo de produção por unidade é o mesmo, independentemente do tamanho do lote. Ao produzir um pequeno número de itens, o custo equivalente por unidade produzida é uma vantagem, mas quando produzido em massa, a consistência do produto pode se tornar um problema.

Usando máquinas CNC, o custo unitário do produto aumentará de acordo com a complexidade e precisão da saída. O custo mais alto da produção complexa do CNC geralmente se deve ao maior número de caminhos de ferramenta necessários, ao menor número de ferramentas usadas e à quantidade de tempo necessária para concluir essas tarefas. Independentemente da complexidade da unidade produzida, o custo de um trabalho de impressão 3D é o mesmo.

C inclusão

Até certo ponto, a tecnologia CNC e a impressão 3D se sobrepõem em função, mas suas respectivas vantagens as tornam adequadas para aplicações especiais. É como um lápis e uma caneta esferográfica. Para alguns trabalhos, você precisa de um lápis, mas para outros trabalhos, uma caneta esferográfica é uma ferramenta melhor. Usinagem CNC geralmente é mais adequada para projetos que exigem produtos precisos e de alta precisão feitos de materiais prontamente disponíveis. As características das impressoras 3D as tornam muito adequadas para a criação de protótipos, base visual e produtos personalizados.

Em resumo, há muito espaço para impressoras 3D e máquinas CNC no mundo.