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 a fabricação de protótipos e peças de uso final. No entanto, se você estudar os dois detalhadamente, verá 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 os 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. O SLS faz isso por meio de um laser de alta potência que funde um pó fino, enquanto o SLA, o PµSL, o DLP e o PolyJet constroem peças a partir de resinas líquidas fotopolimerizáveis ​​(fotopolímeros). A impressão 3D é, portanto, conhecida como um processo aditivo.

Diz-se por vezes que os processos subtrativos são um desperdício em termos de utilização de materiais, em comparação com os processos aditivos. Isto pode ser verdade, dependendo da geometria da peça. No entanto, para a maioria dos projectos em que estamos envolvidos, o custo do material é apenas um dos muitos factores a ter em conta na escolha da tecnologia de fabrico, e é pouco provável que seja o decisor.

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

Mantemos extensos estoques dos materiais mais comumente especificados para usinagem CNC, nomeadamente 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 usamos em máquinas CNC incluem cobre, latão, bronze fosforoso, aço-carbono 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 a 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 entregas rápidas, selecionamos um portfólio de materiais que, em nossa experiência, atendem à grande maioria das necessidades de nossos clientes. Tendo produzido milhares de peças com estes materiais, sabemos como tirar o melhor proveito deles.

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

Com cinco tecnologias internas e uma escolha de materiais para todas, exceto uma (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 materiais fortes e rígidos, enquanto, na outra extremidade, as peças podem ter propriedades macias, semelhantes às da borracha.

É importante notar que quase qualquer material rígido pode ser usinado em CNC, mas não materiais elastoméricos macios. Esta é uma área onde a impressão 3D tem uma vantagem sobre a usinagem CNC. Mas lembre-se que há outra opção para peças elastoméricas: máquina CNC ou impressão 3D de um padrão mestre e, em seguida, use-o para fundir a vácuo uma ou mais peças em uma formulação suave de resina de poliuretano.