Quais as diferenças entre usinagem CNC e Impressão 3D?
Nossa equipe Identificou poucos materiais sobre o assunto e uma necessidade do público de entender melhor a diferença entre dois processos tradicionais de fabricação, a usinagem CNC e a impressão 3D. Para facilitar, buscamos comparar os dois processos e esmiuçar seus componentes.
Introdução
A usinagem de controle numérico de computador (CNC) é uma tecnologia de fabricação subtrativa comum. Ao contrário da fabricação de aditivos (impressão 3D) e os serviços de impressão 3d em São Paulo, a usinagem CNC geralmente começa com um bloco sólido e usa ferramentas rotativas afiadas ou cortadores para remover o material para obter uma forma final. O CNC é um dos métodos mais populares de usinagem tradicional, tanto para trabalhos pequenos quanto para produção de alto volume, oferecendo excelente repetibilidade, alta precisão e uma variedade de opções de ferramentas para uma série de aplicações de usinagem, geometrias e materiais. Este artigo apresentará as principais diferenças entre a fabricação de aditivos (impressão 3D) e a usinagem CNC, a fim de auxiliar o profissional no momento de avaliar quando usar CNC ou 3D.
Comparação de propriedades
A seguir buscamos comparar as principais propriedades de fabricação a serem consideradas ao fazer uma peça por usinagem CNC ou impressão 3D, materiais, velocidade, complexidade, precisão, geometria e programação.
MATERIAL
CNC – Usado principalmente para usinagem de metais. Também pode ser usado para usinagem de macios e madeiras, materiais termoplásticos, acrílicos, espumas de modelagem e cera de usinagem. Requer diferentes ferramentas de corte para cada material.
3D – Plásticos predominantemente poliméricos com algumas tecnologias capazes de produzir peças de metais, cerâmicas, cera, areia e compósitos.
VELOCIDADE
CNC – As máquinas CNC são capazes de remover o material a uma taxa muito mais rápida do que a 3D pode construir. Elas geralmente requerem uma quantidade significativa de planejamento e configuração do processo, particularmente quando são necessárias várias etapas de usinagem. As peças geralmente requerem reposicionamento ou deslocalização.
3D – A impressão 3D pode produzir uma peça em um único passo, o que significa que não há dependência de outros estágios de fabricação além do pós-processamento. Também oferece fabricação de lotes para vários processos (principalmente, SLS e impressão de metal).
COMPLEXIDADE
CNC – Undercuts, acesso a ferramentas, recursos internos e autorizações são todas as limitações que devem ser consideradas. Uma boa compreensão do processo de usinagem, a encomenda de uma peça que será fabricada e a orientação das mesmas são questões fundamentais.
3D – Os projetos complexos podem ser produzidos usando a impressão 3D em uma única etapa com muito pouco planejamento de processo. Compreender como orientar corretamente uma parte, restrições de tamanho de recurso e tamanho de construção física geralmente são as principais limitações.
PRECISÃO
CNC – A precisão é definida pela geometria da ferramenta. Como todas as ferramentas são giradas, os cantos internos são usinados com um raio. Os recursos menores que o tamanho da ferramenta podem ser produzidos resultando em paredes com uma espessura menor que o diâmetro da ferramenta. Fornece qualidade de superfície superior em comparação com as melhores saídas que as impressoras 3D podem produzir.
3D – O tamanho mínimo da característica geralmente é governado pelo diâmetro do mecanismo de entrega do material (por exemplo, o bocal para FDM ou jatos para o jato de material) ou o diâmetro do componente de transferência de energia da máquina (por exemplo, lazer de sinterização ou fonte de luz UV). As impressoras FDM produzem peças com uma altura de camada de 100 a 200 microns, enquanto as impressoras de jato de material podem imprimir em resoluções tão baixas quanto 16 mícrons.
GEOMETRIA
CNC – As máquinas CNC dependem de um processo de usinagem ponto a ponto seguindo um caminho de ferramenta predeterminado para remover o material. Há, portanto, restrições nas superfícies que uma máquina CNC pode alcançar sem precisar manipular uma peça. Pode ser usado para máquinas de peças de diversos tamanhos, das muito grandes até as que são realmente muito pequenas.
3D – Os recursos que não estão conectados ao modelo ou não têm nada abaixo para prepará-los requerem material de suporte extra para ser impresso. Isso aumenta o custo e o tempo para concluir uma impressão.
PROGRAMAÇÃO
CNC – Requer um operador experiente ou um engenheiro para considerar a seleção de ferramentas, velocidade do fuso, posição de aproximação, ângulo e caminho de corte. Esses fatores influenciam diretamente na qualidade da peça final e no tempo de construção.
3D – Uma vez que um modelo foi carregado e devidamente configurado, a altura da camada e os locais de suporte são selecionados, e a maioria das máquinas 3D podem produzir uma parte completa sem qualquer intervenção humana.
Preços – Impressoras 3D mais simples são encontradas de R$1000 a R$2500, já as CNC podem ser um pouco mais caras, iniciando os valores a partir de R$3500.
CONCLUSÃO A impressão 3D é mais adequada para o design complexo e personalizado, bem como a produção de protótipos para ajuste e adequação de formas. A gama de peças de materiais que pode ser produzida é mais limitada do que a usinagem CNC e, muitas vezes, o acabamento superficial e a precisão dimensional não são tão bons quanto o que pode ser alcançado por uma máquina CNC.
Uma série de tecnologias de impressão 3D também oferecem fabricação de lotes. As máquinas CNC são ideais para projetos geométricos simples feitos de materiais tradicionais que requerem alta precisão e acabamento superficial. A necessidade de um design de CAM experiente à medida que as peças se tornam mais complexas pode aumentar o custo e o tempo de execução.
As máquinas CNC muitas vezes exigem mais ação humana do que as impressoras 3D, tendo a qualidade e velocidade que de produção de uma peça dependendo muito do operador. Definitivamente, cada uma tem seus pontos positivos e negativos e você deve saber identificar quais se adequam mais as suas necessidades ou as do negócio. Se ainda tiver alguma dúvida sobre o assunto, acompanhe nossos próximos conteúdos e não deixe de entrar em contato conosco. Estamos sempre dispostos a ajudar.
