Manufatura Aditiva VS Manufatura Subtrativa

Desde a revolução industrial, a tecnologia de fabricação nunca parou de se desenvolver. As empresas estão sempre procurando métodos de produção mais rápidos, mais baratos ou melhores. Nas últimas décadas, alguns dos processos mais confiáveis ​​para a fabricação de peças personalizadas pertenciam a dois aspectos:manufatura aditiva ou manufatura subtrativa. Os materiais podem incluir plásticos, termoplásticos, ferro, aço, carbono, etc. Embora os processos de manufatura aditiva e manufatura subtrativa sejam usados ​​para fazer objetos a partir de materiais, eles não são os mesmos. Então, qual é a diferença entre manufatura aditiva e manufatura subtrativa?

O que é manufatura aditiva?

A manufatura aditiva abrange processos que envolvem a construção de objetos pela adição de materiais. Quando uma empresa constrói um objeto adicionando materiais a ele, considera-se manufatura aditiva. O material é adicionado gradualmente ao leito ou substrato, para que novos objetos com tamanhos e formas diferentes das matérias-primas possam ser produzidos.

A maioria dos processos de manufatura aditiva envolve impressão 3D. De fato, o termo “fabricação aditiva” tornou-se sinônimo de impressão 3D. Uma impressora 3D é uma máquina que deposita materiais na mesa de impressão. Portanto, eles constroem objetos adicionando materiais. O princípio de funcionamento de uma impressora 3D típica é liberar o material extrudado do bico. Ele constrói a camada base e, em seguida, constrói a próxima camada mais alta. A impressora 3D continuará a construir cada camada individual até que o objeto seja concluído.

B benefício

A maior vantagem da manufatura aditiva é sua versatilidade no design. A manufatura aditiva pode produzir modelos altamente complexos e até projetos com partes internas ocas, o que outros processos de fabricação não podem fazer. De fato, projetos que quase podem ser criados em CAD também podem ser replicados por meio da manufatura aditiva.

Para um pequeno número de modelos de protótipos, a manufatura aditiva geralmente é mais prática. Isso ocorre porque as máquinas de manufatura aditiva, como as impressoras 3D FDM, exigem muito pouca configuração. Com o design 3D, você pode iniciar uma impressora 3D em poucos minutos. Como o processo é quase totalmente automatizado, não há necessidade de perder tempo fazendo trocas de ferramentas. Essa flexibilidade torna a manufatura aditiva a tecnologia de escolha para a produção “sob demanda”.

Como a manufatura aditiva não remove nenhum resíduo dos materiais existentes, o processo gera inerentemente muito menos desperdício em comparação com a manufatura subtrativa. Para as empresas, isso pode reduzir os custos de descarte ou reciclagem de resíduos.

Desvantagem

Embora a manufatura aditiva seja versátil em design, ela é estritamente limitada em termos de materiais. A maioria das tecnologias de impressão 3D são limitadas ao uso de materiais plásticos ou compostos plásticos. Além disso, o método de construção camada por camada leva a fraquezas estruturais onde as camadas aderem umas às outras. Isso significa que objetos criados usando manufatura aditiva podem não ser fortes o suficiente para suportar peso ou condições extremas. Isso limita essencialmente a manufatura aditiva usada para criar protótipos não funcionais.

Embora as impressoras 3D existentes possam usar metal para impressão, elas ainda são raras na indústria. Geralmente, usar a impressão 3D para criar peças metálicas personalizadas é mais caro do que usar usinagem CNC para criar peças metálicas personalizadas.

Mesmo para processos de impressão 3D relativamente rápidos (como SLS e SLA), o processo de construção de objetos camada por camada é muito lento. Isso torna a manufatura aditiva impraticável para responder à demanda de alto volume. A impressora 3D também possui uma plataforma de construção de tamanho limitado. Se o trabalho exigir peças ou modelos grandes, eles devem ser impressos como componentes menores e colados. Isso introduz trabalho extra, sem mencionar mais pontos de falha.

O que é Manufatura Subtrativa ?

A fabricação subtrativa inclui processos que envolvem a construção de objetos pela remoção de material. Essencialmente o oposto da manufatura aditiva. A empresa não adiciona materiais, mas realiza manufatura subtrativa removendo materiais. Geralmente começa com um grande pedaço de matéria-prima. A empresa então retira o excesso de material para criar novos objetos com dimensões menores e formas diferentes.

O termo fabricação subtrativa refere-se ao processo de produção de objetos usando máquinas de controle numérico computadorizado CNC (CNC) para remover continuamente materiais do bloco original para obter a forma e o tamanho desejados. O processo começa quando o engenheiro projetista envia o modelo CAD para a oficina mecânica, preferencialmente por meio de um sistema de cotação online. O software avançado analisa e projeta e seleciona ferramentas, caminhos de ferramentas e melhores peças de trabalho. As máquinas-ferramentas CNC podem usar uma variedade de materiais, incluindo metal, madeira, vidro, cerâmica, plásticos e materiais compostos.

Vantagens

A fabricação subtrativa tem várias vantagens importantes:

Acabamento de superfície

Alta precisão e exatidão geométrica

Excelente repetibilidade

Aplicações de alto estresse

Comparado com a manufatura aditiva, o custo de processamento de certas peças é menor. A fabricação subtrativa preserva a integridade original do material. Isso significa que os produtos fabricados por subtração são mais duráveis, o que torna a tecnologia particularmente popular nas indústrias automotiva e de fabricação de aeronaves.

Compatível com vários materiais

Velocidade e alta produtividade

A fabricação subtrativa envolve máquinas com capacidades de rotação linear e multieixo. Fresadoras e tornos CNC padrão de 3 e 5 eixos podem usinar peças de diferentes direções para obter projetos complexos.

A qualidade dos modelos e peças criadas pela manufatura subtrativa é geralmente melhor que a da manufatura aditiva. Como esse processo não produz linhas de camada visíveis, é necessário apenas um trabalho mínimo no processo de pós-processamento.

Desvantagem

É impossível cortar ou esculpir projetos excessivamente complexos ou objetos ocos com usinagem CNC. Também leva muito tempo para configurar a máquina CNC. Mesmo pequenas alterações no projeto podem exigir remontagem, que deve ser feita manualmente. Portanto, a usinagem CNC é o que o fabricante reserva para a produção em massa.

Considerações finais

Em termos de tecnologia de fabricação, a manufatura aditiva através da impressão 3D ainda é uma tecnologia emergente. Embora seu ponto de venda seja que pode criar um excelente ponto de venda para quase todos os projetos 3D, a tecnologia não é boa o suficiente para eliminar os métodos de fabricação mais tradicionais. A manufatura subtrativa existe há décadas, mas ainda é amplamente considerada o padrão em vários setores.

A fabricação subtrativa ainda é o método que as empresas usam quando precisam produzir um grande número de peças de forma rápida e confiável. Esta tecnologia é particularmente adequada para a fabricação de peças de metal altamente duráveis. À medida que mais e mais empresas exploram novas tecnologias, como corte a laser e usinagem por descarga elétrica (EDM), a manufatura subtrativa não parece estar em perigo de desaparecer.