Quais são as diferenças entre usinagem CNC e impressão 3D?

3 de abril de 2023

A usinagem CNC e a impressão 3D são tecnologias rápidas, versáteis e econômicas para fazer protótipos e peças de uso final. No entanto, se você estudar os dois em detalhes, há muitas diferenças pequenas, mas importantes. Quando se trata da questão de qual usar para uma determinada peça, a resposta geralmente começa com 'Depende...'.

Ao fazer uma peça por usinagem CNC, o processo começa com um material sólido (um 'blank') e o processo de usinagem emprega uma variedade de ferramentas de corte para remover o material, pouco a pouco de acordo com percursos programados, para deixar a geometria necessária. A usinagem CNC é chamada de processo subtrativo porque remove material para criar a peça.

Em contraste, a impressão 3D constrói a peça camada por camada. SLS faz isso por meio de um laser de alta potência que funde um pó fino, enquanto SLA, PµSL, DLP e PolyJet constroem peças a partir de resinas líquidas fotopolimerizáveis ​​(fotopolímeros). A impressão 3D é, portanto, conhecida como um processo aditivo.

Às vezes é dito que os processos subtrativos são um desperdício em termos de utilização de material, em comparação com os processos aditivos. Isso pode ser verdade, dependendo da geometria da peça. No entanto, para a maioria dos projetos em que estamos envolvidos, o custo do material é apenas um dos muitos fatores a serem levados em consideração ao escolher a tecnologia de fabricação e é improvável que seja o decisivo.

Quer a peça seja para um protótipo ou para uma aplicação de uso final, o projetista saberá quais propriedades do material são necessárias, tendo em mente os requisitos funcionais da peça e seu ambiente operacional. Muitas vezes, as propriedades do material podem ser cruciais na decisão de usar usinagem CNC ou impressão 3D – mesmo que isso signifique que a geometria da peça deva ser ligeiramente modificada para melhorar a usinabilidade ou a capacidade de impressão.

Mantemos grandes estoques dos materiais mais comumente especificados para usinagem CNC, ou seja, liga de alumínio grau 6082, aço inoxidável grau 304 (A2), aço inoxidável grau 316 (A4), acetal (POM, Delrin) e acrílico (PMMA). Outros metais que frequentemente usinamos CNC incluem cobre, latão, bronze fosforoso, aço macio e aço para ferramentas. Também usinamos uma ampla variedade de plásticos de engenharia, desde ABS, HDPE e polipropileno até PEEK e PTFE.

Além disso, a versatilidade da usinagem CNC nos permite adquirir e usinar praticamente qualquer material sólido, como espumas de modelagem, MDF e placas de ferramentas.

Para impressão 3D, existem centenas de materiais diferentes no mercado, embora cada tecnologia de impressão 3D seja compatível apenas com um subconjunto deles. Além disso, sempre haverá parâmetros operacionais ideais para cada combinação de máquina e material. Para que possamos manter alta qualidade e agilidade, selecionamos um portfólio de materiais que, em nossa experiência, atendem a grande maioria das necessidades de nossos clientes. Tendo produzido milhares de peças com esses materiais, sabemos como tirar o melhor proveito delas.

Aconselhamos os clientes a decidir quais propriedades são necessárias para a peça e, em seguida, analisar qual tecnologia de impressão 3D constrói peças a partir de materiais adequados, tendo em mente os prós e contras das diferentes tecnologias de impressão 3D.

Com cinco tecnologias internas e uma escolha de materiais para todos, exceto um (usamos apenas Nylon PA2200 em nossas máquinas SLS), oferecemos uma ampla gama de propriedades de materiais para peças impressas em 3D. Em uma extremidade do espectro estão os materiais fortes e rígidos, enquanto, na outra extremidade, as peças podem ter propriedades macias semelhantes à borracha.

Vale a pena notar que quase todos os materiais rígidos podem ser usinados em CNC, mas não os materiais elastoméricos macios. Esta é uma área em que a impressão 3D tem uma vantagem sobre a usinagem CNC. Mas lembre-se de que há outra opção para peças elastoméricas: máquina CNC ou impressão 3D de um padrão mestre e, em seguida, use-o para moldar a vácuo uma ou mais peças em uma formulação suave de resina de poliuretano.