Impressão CNC vs. Impressão 3D – Qual método é adequado para criar sua peça?

Adequado para criar sua peça?

Fabricantes em todo o mundo frequentemente exploram diferentes opções para criar peças funcionais.

Eles buscam técnicas modernas para reduzir seus custos de produção, tempo e energia. É aí que sua busca para. Eles precisam escolher entre CNC e impressão 3D.

Você é um desses fabricantes? Quer criar peças funcionais com impressão 3D ou usinagem CNC? É claro que a impressão 3D pode oferecer a qualidade essencial para a produção em nível industrial.

Mas conhecer as diferenças entre impressão CNC e impressão 3D é essencial e pode ajudá-lo a escolher a melhor técnica para sua linha de produção.

Então vamos explorar CNC vs. impressão 3D no artigo de hoje!

O que é Usinagem CNC?

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Usinagem CNC é uma abreviatura de controle numérico de computador. É uma forma de fabricação subtrativa. Portanto, tem sido um método superior há anos.

O método remonta à década de 1940. Ele era usado para usinar peças altamente avançadas que precisavam de precisão ideal. A usinagem CNC requer corte ou subtração de blocos de material para criar produtos finais.

Hoje em dia, esse tipo de fabricação ocorre de diversas formas. Isso inclui escultura, eletroerosão a fio e corte a laser. Outros estão girando e fresando.

O que é impressão 3D?

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A impressão 3D também é chamada de prototipagem ou fabricação aditiva. Está entre os mais recentes mecanismos de fabricação.

Até o momento, houve um crescimento significativo na impressão 3D. Isso se deve aos avanços materiais e tecnológicos. Essa forma de fabricação remonta à década de 1980.

Os desenvolvedores de produtos usam esse método para reproduzir protótipos de designs digitais. Algumas pessoas preferem por sua flexibilidade, baixo custo e velocidade.

O processo de impressão 3D ocorre camada por camada. Ele vem em várias formas tecnológicas. Além disso, pode imprimir muitos materiais metálicos e poliméricos.

As duas tecnologias têm suas vantagens e desvantagens. A maioria está na área de desenvolvimento e fabricação de produtos. Existem argumentos a serem apresentados para avaliar um método ideal para sua aplicação ou processo.

Porém, é vital observar que os dois métodos muitas vezes podem ser complementares. Eles podem existir lado a lado. Para identificar se essas tecnologias podem beneficiar sua indústria, aqui estão alguns fatores:

• Processo de produção
• Desenvolvimento de design
• A cultura da empresa
• Modelo de negócio

Por exemplo, oficinas mecânicas podem usar usinagem CNC se tiverem necessidades de produção volumosas. Ao mesmo tempo, podem usar impressão 3D para criar peças com designs ou geometrias complexas ou avançadas. Algo que a usinagem CNC não pode fazer.

A impressão 3D pode se tornar um substituto para o CNC?

Desde seu lançamento, a usinagem CNC provou ser o método mais típico de prototipagem até hoje. Sim, há outros métodos novos. Mas eles não se comparam a essa forma de manufatura subtrativa, mesmo que haja coexistência.

Quem sabe se as coisas vão mudar no futuro. Não temos certeza, pois as possibilidades são 50-50. A impressão 3D pode ou não ultrapassar a usinagem CNC.

Esta forma de manufatura aditiva é admirável. Já está trabalhando em diversas tarefas que as máquinas CNC poderiam realizar. Mas, é apenas uma tarefa menor.

Além disso, o custo geral da usinagem CNC é mínimo se comparado com a impressão 3D. A maioria das pessoas concorda que o processamento CNC está no auge do desenvolvimento.

Algumas dessas máquinas, embora minúsculas, são minifábricas. Um bom número é robusto em suas capacidades. Eles podem executar muitas tarefas e as limitações são poucas.

Nos casos em que a usinagem CNC tem suas desvantagens, a impressão 3D surge para salvar o dia. Você pode fabricar quase qualquer objeto usando impressoras 3D em poucos dias. Porém, é típico que ocorra sobreposição.

CNC vs. Impressão 3D - A Estudo comparativo!

A usinagem CNC, como parte dos processos de fabricação subtrativos, é mais popular em todo o mundo. Oferece mais versatilidade do que outros métodos de fabricação.

Na maioria das ocasiões, quando alguém deseja um detalhe ou peça funcional, a tecnologia CNC é a ferramenta principal. É comum em engenharia, testes e avaliações.

Em termos militares, a usinagem CNC e outros processos subtrativos são chamados de vanguarda. A impressão 3D e outros métodos de processamento aditivo são chamados de retaguarda.

Aqui está como os dois métodos se comparam:

1) Facilidade de uso

Existe um software auxiliado por computador para o projeto que pode funcionar com impressoras 3D e roteadores CNC. As duas tecnologias usam métodos diferentes para fornecer resultados.

Os roteadores CNC usarão um método que faz o oposto do que uma impressora 3D faz. As máquinas CNC começam com blocos de material. O desperdício é todo eliminado e o que resta é apenas o produto final pretendido.

Da mesma forma, as impressoras 3D começarão do nada e depois adicionarão camadas de material exclusivo. Assim, forma-se uma massa para assumir a forma do design do produto pretendido.

Às vezes, as capacidades da impressora podem ser uma limitação à flexibilidade e à produção. A tecnologia CNC produz resultados mais rápidos.

2) Materiais

Os roteadores CNC criam saídas pesadas. Estes são feitos de metais com alta densidade e alta resistência à tração. As saídas CNC podem ser peças de precisão para máquinas de produção, motores e aviões.

Além disso, são usados ​​em ambientes de alta intensidade, cera, madeira e plásticos. Qualquer outro material pode funcionar com usinagem CNC.

Por outro lado, a maioria das impressoras 3D utiliza um processo aditivo. Eles fabricam produtos com resinas especiais, metal e plástico e diversos tipos de materiais.

O processo de impressão utiliza materiais exclusivos. As peças 3D podem não ter resistência suficiente para serem usadas em alguns ambientes exigentes. Além disso, pode não funcionar em ambientes para veículos e outras máquinas de produção.

Os materiais usados ​​na impressão de objetos 3D funcionarão bem na criação de modelos de protótipos. Para produtos de consumo para uso pessoal e doméstico também funcionarão.

Existe uma tecnologia 3D mais recente usada na produção de produtos odontológicos e médicos. Essas técnicas usam materiais exclusivos aprovados pela FDA. Porém, não existem impressoras 3D que possam produzir uma qualidade de saída semelhante à de uma fresadora CNC.

3) Custo

As diferenças entre essas duas formas de fabricação tornam a comparação de preços bastante complicada. As definições de unidades típicas variam entre trabalhos, materiais e clientes.

As comparações serão em termos gerais. Se usar uma máquina CNC para fazer uma peça específica, uma pequena quantidade tem um alto custo unitário. Produzir lotes grandes é mais barato com usinagem CNC.

Por esta razão, a usinagem CNC é excelente para produção em massa. Na impressão 3D, cada unidade custará o mesmo, independentemente do tamanho do lote.

Se você produzir uma pequena quantidade de um item, o custo total de cada unidade fabricada representará uma vantagem. Mas, se você estiver produzindo lotes maiores de um item, o custo total de cada unidade pode ser difícil.

Com a usinagem CNC, o custo unitário de um produto aumentará conforme a precisão e a complexidade de sua saída. O alto preço de saídas CNC complexas decorre do aumento do número de caminhos de ferramentas necessários.

Além disso, o pequeno cortador que você usa e o tempo necessário para terminar o trabalho são importantes.

4) Precisão

A usinagem CNC oferece qualidades de superfície superiores. Então, se você comparar os melhores resultados das impressoras 3D, as peças feitas em CNC podem ir direto para qualquer destino. Os da impressão 3D precisarão de processos diferentes para concluir as tarefas.

No geral, a usinagem CNC torna-se mais eficiente do que a impressão 3D. Este último carece de precisão para algumas aplicações complexas.

Você pode usar um mecanismo de fusão a laser seletivo que imprime saídas 3D ao usar metal. Mas a precisão não é como a das máquinas CNC.

A usinagem CNC é imbatível quando se trata de precisão e velocidade. Isso porque sua tolerância e precisão são únicas. Você pode esperar que o valor de precisão da usinagem CNC seja em torno de +-0.01 mm a +-0.05 mm. Bem, isso também depende da geometria.

Por outro lado, a qualidade superficial alcançada na impressão 3D pode não ser tão boa quanto a CNC. Observe que a impressão 3D oferece uma precisão de aproximadamente +-0.1 mm. Além disso, a velocidade de fabricação na impressão 3D também variará dependendo da precisão necessária.

5) Impacto no Meio Ambiente

A usinagem CNC envolve o corte de material de um bloco padrão. Claro, será uma bagunça no final. Você precisa limpar os pedaços após o processo de fabricação.

Tudo isso e a eliminação da bagunça não fazem parte do processo de fabricação 3D. A manufatura aditiva formará um objeto sem produzir resíduos.

É claro que todo fabricante deseja minimizar o desperdício de material durante o processo de produção. Se não for reduzido, devemos pelo menos reutilizar os resíduos.

Várias operações no CNC podem resultar em cavacos. Inclui fresamento, furação, torneamento, etc. Pois bem, é possível reaproveitar sobras de metal e plástico em um processo produtivo adequado. No entanto, não podemos utilizar resíduos específicos, como restos de madeira.

Porém, você precisa alimentar o material em sua máquina. Há pouca ou nenhuma bagunça além dos suportes, se você usar algum.

Em comparação, a impressão 3D é mais ética porque há menos desperdício.

CNC ou impressão 3D: qual é mais vantajoso?

Esperamos que agora você entenda as diferenças vitais entre impressão 3D e CNC. Então, vamos descobrir qual método pode trazer mais benefícios para você.

1) Força

Na maioria dos casos, os fabricantes preferem a usinagem CNC para trabalhar metais. Assim, as máquinas CNC utilizam principalmente materiais monolíticos com excelentes propriedades térmicas e mecânicas.

A impressão 3D pode processar uma ampla variedade de materiais, especialmente materiais líquidos. Assim, não se pode esperar que os materiais tenham boas propriedades físicas. Além disso, possuem menos propriedades mecânicas em comparação aos materiais utilizados na usinagem CNC.

2) Desperdício

As máquinas CNC são padrão para fabricar peças precisas, duráveis ​​e mais resistentes ao calor. Essas máquinas estão disponíveis em quase todos os setores.

As indústrias variam de pequenas empresas a grandes fábricas de produção. Há uma ampla gama de aplicações e o desperdício é considerável. Seja em fundição, moldagem de metal ou joalheria.

Diferentemente da usinagem CNC, a impressão 3D usa a quantidade exata de material que você precisa para criar um objeto. Aqui o desperdício é mínimo. Mas não se esqueça do material que você pode precisar para estruturas de suporte.

Mas como mencionado acima, podemos reaproveitar sobras de metal e plástico resultantes da operação CNC. Você pode reciclar limalhas de várias maneiras.

Lembre-se de que a sucata de usinagem CNC tem valor na maioria das vezes. Você pode vender sucata de metal para uma recicladora. Você também pode reaproveitar o material residual, desde que não seja resto de madeira. Sejam lascas ou pequenas partículas de metal! Você pode reutilizá-lo a qualquer momento.

3) Variedade de aplicações

É mais conhecida por peças precisas, resistentes ao calor e duráveis. A usinagem CNC é difundida na maioria, se não em todas, as indústrias. O tamanho do negócio não é um problema.

No entanto, a impressão 3D também capta a visão da maioria das pessoas. Alguns campos onde este método se aplica são saúde, aeroespacial e engenharia. Outros são bioimpressão, impressão de alimentos, joias e construção civil.

4) Modelos 3D e Software

Preparar software para processos de usinagem CNC é um pouco mais complicado do que imprimir em 3D. É essencial criar caminhos de ferramentas usando software de manufatura auxiliada por computador.

Um especialista precisa especificar o local. Além disso, eles verificam as dimensões do material em estoque e as características do cortador. Outras coisas a serem implementadas são o fuso e as velocidades dos eixos, entre outras.

Por outro lado, as impressoras 3D são mais acessíveis. Você precisa de um software especial conhecido como slicer para transferir modelos digitais no código G. É o que controla o processo de fabricação 3D.

O método de fatiamento é mais simples do que pré-programar máquinas CNC.

5) Variedade de ferramentas

Você pode usar algumas ferramentas na mesma máquina CNC. Amplia as capacidades e torna esse processo mais versátil. Atribuímos tudo à tecnologia CNC.

Algumas máquinas podem alterar automaticamente as ferramentas para sua tarefa atual. O processo de fabricação não terá pausas prolongadas.

Para impressão 3D, há ferramentas limitadas disponíveis. Na maioria das vezes, isso pode ser problemático. Mas, quando você usa esse método aditivo de fabricação, outros não são necessários. A impressão 3D ostenta uma diversidade incrível.

6) Velocidade

A complexidade do design desempenha um papel notável aqui. Ele e sua escolha de material determinarão a velocidade de fabricação se você estiver usando máquinas CNC. Poderia ser fantástico e, na maioria dos casos, incomparável.

Mas lembre-se de que a pré-programação de alguns processos pode levar mais tempo, especialmente se você estiver lidando com projetos mais complicados.

O tempo de resposta para esta fabricação pode levar de 3 a 4 dias. Para impressão 3D, isso pode levar 1 ou 2 dias.

Em alguns casos, a impressão 3D pode ser mais lenta e não é a melhor opção para qualquer produção em série. A razão pela qual é chamada de prototipagem rápida é que as impressoras não precisam de uma pré-programação mais longa. Leva pouco tempo para executá-las.

O que ele precisa é carregar o material e fatiar os arquivos. É algo que você pode fazer em poucos minutos e depois enviar para a impressora.

A manufatura aditiva continua melhorando dia a dia. As máquinas de hoje estão trabalhando mais rápido do que os designs mais antigos.

7) Pós-processamento

Às vezes, os detalhes feitos com máquinas CNC precisam de pós-processamento, como lixamento, jato de areia, galvanização, escovação e retificação.

Processo de lixamento

Processo de jato de areia

Processo de escovação

Processo de Moagem

Além disso, você pode lixar e dar acabamento às peças na mesma máquina CNC. Os resultados aqui são tão bons quanto o elenco.

Na impressão 3D, os produtos precisam de pós-processamento. Suponha que você esteja processando a temperatura de qualquer peça de metal com tensão interna. Então, você pode usar alguns deles imediatamente após a impressão.

Perguntas frequentes sobre CNC vs. impressao 3D

1) Quais são as diferenças notáveis ​​entre impressão 3D e usinagem CNC?

A maioria dos usuários de impressão 3D afirma que é mais fácil de usar do que máquinas CNC. Depois de preparar o arquivo, basta escolher as peças de orientação e o recheio.

A impressora pode precisar de suporte, mas nem sempre é necessário. Depois de começar a imprimir, não há necessidade de supervisão. Deixe a impressora até que o processo de impressão seja concluído. A tecnologia influenciará as necessidades de pós-processamento.

Porém, a usinagem CNC precisa de um especialista para avaliar as diversas ferramentas. Funciona com princípios de fabricação exclusivos. Como processo subtrativo, começa com um pedaço de material. Ele usa controles de programação.

Você pode escolher entre máquinas de 3, 4 e 5 eixos. Eles são chamados de controles numéricos de computador. O CNS controla os movimentos dessas ferramentas de usinagem em três dimensões. As máquinas removem material até que o processo de usinagem seja concluído. Você permanecerá com seu produto final.

Entre tudo isso, a máquina de 5 eixos pode ajudá-lo a criar peças complexas. Além disso, você também precisa realizar menos operações de rotação em máquinas de 5 eixos. Tudo isso economiza mão de obra e também melhora a velocidade e precisão da produção.

2) Devo adquirir uma máquina CNC ou impressora 3D para minha empresa?

A usinagem CNC é mais antiga que a impressão 3D. Mas, a maioria das pessoas está abraçando os dois em medidas iguais. Lembre-se de que talvez seja necessário usá-los lado a lado em algumas situações.

Cada um apresenta benefícios significativos em relação à maioria dos métodos tradicionais, como a moldagem por injeção. Será útil avaliar suas necessidades antes de escolher o que funciona melhor para você.

O que você comprar dependerá de suas necessidades. As impressoras 3D são versáteis. Mas, certos fatores podem atrapalhar sua decisão.

Se você ainda não decidiu, as impressoras 3D são excelentes opções. Se você tiver habilidade suficiente, as máquinas CNC funcionarão para você. Modelos mais avançados apresentam ruído e desperdício mínimos. Porém, você precisará de uma oficina para armazenar essas máquinas, pois são volumosas.

Algumas impressoras 3D são mais lentas, mas podem ser mais baratas para produções de baixo volume. Você precisa de treinamento básico para operá-los. As emissões são mais baixas e você pode colocá-las no escritório.

Considere todos os aspectos antes de tomar uma decisão. Será melhor se você conseguir outras vantagens competitivas dos dois métodos.

3) A impressão 3D de metal pode substituir a usinagem CNC usual?

A impressão 3D e a usinagem CNC usam tecnologias básicas semelhantes. O avanço em um impulsionará melhorias no outro.

Se for sobre todo o processo de fabricação de peças metálicas, é diferente. A usinagem CNC e a impressão 3D de metal não podem substituir uma à outra.

A impressão 3D em metal está melhorando e pode substituir alguns processos. Mas ainda precisaremos de usinagem CNC.

4) A usinagem CNC é mais barata do que a impressão 3D?

Na maioria dos casos, a impressão 3D é mais acessível do que a usinagem CNC. Porém, os custos dependerão do número de peças de que você precisa e da rapidez com que você precisa delas.

A velocidade é um elemento vital quando se trata de escolher entre impressão 3D e usinagem CNC. É claro que o CNC pode proporcionar uma velocidade de produção mais rápida para fabricar um determinado produto em grande quantidade. Precisamos apenas montar uma linha de montagem de máquinas que possam criar cada peça.

Por outro lado, a impressão 3D envolve a fabricação de todo o produto do início ao fim. Assim, o processo de impressão 3D pode não ser ideal para produções em larga escala.

Para grandes quantidades de números elevados de dois dígitos, a usinagem CNC será a melhor opção. A impressão 3D é apropriada para volumes menores. Se você precisa de peças de protótipos com mais rapidez, a impressão 3D é o melhor animal de estimação.

Mais fatores tornarão as comparações de custos bastante complicadas. Um deles são os custos variáveis ​​do material. Materiais baratos como o ABS não custarão o mesmo que cerca de US$ 500 por quilograma. Além disso, a troca e reparo de máquinas como cabeçotes CNC influenciarão os custos gerais.

Pensamentos finais!

Até certo ponto, tanto a usinagem CNC quanto a impressão 3D podem se sobrepor. Na maioria das vezes, em desempenho e capacidades. Porém, cada um tem os benefícios que o tornam adequado para aplicações especiais.

A usinagem CNC é excelente para tarefas que necessitam de alta precisão. Além disso, cria produtos complexos a partir de materiais prontos. A maioria das pessoas prefere isso pela eficiência e precisão de custos.

As características da nova impressão 3D tornam o processo perfeito para a criação de protótipos. Outros que funcionam para isso são produtos com design personalizado e justificativa visual.

Tudo está reunido; o mundo é um campo aberto. Possui mais espaço para máquinas CNC e impressoras 3D. Portanto, escolha a tecnologia certa para sua próxima produção.