Diferencias Entre Impresión 3D y Fresado CNC

La principal diferencia entre la impresión 3D y el fresado CNC es el punto de partida: con la impresión 3D, el proceso de fabricación comienza desde cero, los objetos se construyen agregando material capa por capa. En el fresado CNC, el proceso comienza con un bloque de material y finaliza retirando el material hasta que se haya formado la forma deseada.

Impresión 3D vs fresado CNC:

Compara estas tecnologías de fabricación competidoras y explica cuál usar para qué propósito.

Impresión 3D vs CNC: Explicado

Las fresadoras CNC toman un bloque de material sólido (por ejemplo, aluminio o madera) y usan herramientas rotativas afiladas o cortadores para eliminar todas las piezas que no son necesarias. Entonces: el fresado es un método sustractivo, en contraste con la fabricación aditiva como en la impresión 3D. Los molinos CNC están controlados por computadora. La computadora les proporciona un código específico de la máquina que controla las herramientas de corte (al igual que el código G utilizado por las impresoras 3D).

Los modelos para molinos CNC se crean utilizando el software de modelado 3D, las llamadas aplicaciones de software CAM (fabricación asistida por computadora). Los molinos CNC financiados a través de Kickstarter en los últimos meses también aceptan archivos STL y OBJ (al igual que las impresoras 3D), algunos vienen con suscripciones de 1 año para el software CAM Autocad Fusion 360.

Dos ejemplos de molinos CNC financiados con éxito a través de Kickstarter: Nomad 883 CNC Mill, costo: $ 2,599 Otro molino, costo: $ 2,199 Pocket NC, costo: $ 3,500

Impresión 3D: hay varios tipos de impresoras 3D que utilizan diferentes tecnologías y materiales. Todos tienen en común que comienzan desde cero y construyen objetos tridimensionales capa por capa (fabricación aditiva).

Impresión 3D vs CNC: comparado

Elección de materiales.

Los molinos CNC pueden trabajar en una gran variedad de materiales: aleaciones metálicas (por ejemplo, aluminio, aleaciones de acero, latón, cobre), maderas blandas y duras, termoplásticos, acrílicos, espumas de modelado, ceras de mecanizado (para crear un modelo positivo para la fundición). Es posible que necesite diferentes herramientas de corte para diferentes materiales, pero las interfaces de herramienta a máquina generalmente están estandarizadas, por lo que las herramientas se pueden intercambiar fácilmente. De esta manera, puede utilizar un molino CNC para fabricar prototipos en el mismo material que se utilizará para el producto final, por lo que puede comenzar inmediatamente las pruebas.

Las impresoras 3D de escritorio generalmente están restringidas a unos pocos materiales, generalmente termoplásticos (PLA, ABS, a veces nylon) o resinas. Los termoplásticos se pueden mezclar con otros materiales como cerámica, madera, metal, pero las piezas de trabajo producidas en una impresora 3D no serán tan robustas como las piezas de corte de un bloque de metal o madera. Como las impresoras 3D de termoplásticos y resina utilizan métodos completamente diferentes, una impresora de resina no puede manejar termoplásticos, y viceversa.

Precisión

Las fresadoras CNC como Pocket NC y Nomad 883 que fueron financiadas a través de Kickstarter ofrecen precisión de posicionamiento de alrededor de 0.001 pulgada (0.025 mm) y tolerancias de 0.005 pulgada (0.0127 mm). Por supuesto, hay impresoras 3D como la Zortrax M200 que admite resoluciones de 0.025 mm y la CEL Robox con 0.02 mm. Pero el material trabajado en un molino CNC (por ejemplo, aluminio) permite una precisión mucho mayor que la FDM utilizada en muchas impresoras 3D que tiende a deformarse cuando se expone a demasiado calor.

En la práctica, las herramientas de corte sin filo o dañadas, los molinos desgastados o los datos defectuosos entregados por el software CAM pueden dar como resultado piezas de trabajo inexactas.

Algunas impresoras 3D (por ejemplo, CEL Robox, Zortrax M200) prometen una precisión muy alta, pero no la entregan de vez en cuando. Simplemente eche un vistazo a nuestro artículo «Problemas comunes de impresión 3D», y encontrará que la alta precisión y la impresión 3D FDM no siempre van juntas. Sin embargo, no siempre la culpa es de la tecnología: hay mucho que un usuario de impresora 3D puede confundir.

Velocidad

Comparar la velocidad es difícil ya que los molinos CNC y las impresoras 3D se utilizan generalmente para diferentes piezas y materiales. Sin embargo, los trabajos de impresión 3D a menudo tardan horas en completarse, mientras que los trabajos de fresado CNC con un tamaño y complejidad comparables normalmente no demoran más de una hora. Las fresadoras CNC suelen ser más rápidas cuando se extrae material de un bloque sólido que las impresoras 3D que construyen objetos capa por capa y ocasionalmente tienen que reducir la velocidad para evitar problemas de impresión.

Ruido y vibraciones

Ruido: Dependiendo del material utilizado, el fresado CNC puede ser extremadamente ruidoso. Cortar metal o madera con una herramienta de gran diámetro (para eliminar rápidamente piezas grandes) puede ensordecer los oídos. El ruido de una impresora 3D de escritorio sin carcasa es como un suave movimiento en comparación. Sin embargo, al cortar modelos de cera, el ruido de un molino CNC apenas es perceptible.

Vibraciones: cuando trabajas en un bloque de metal o madera, un molino CNC también vibra fuertemente: no querrás tenerlo en el escritorio cerca de ti (incluso si usaras protectores auditivos para bloquear el ruido). La vibración normalmente no es un problema cuando se imprime en 3D.

Desorden

Fresado CNC significa cortar material utilizando una herramienta giratoria. El resultado: hay una gran cantidad de material que brota y puede ser bastante afilado (por ejemplo, astillas de madera o metal). No todos los molinos CNC están completamente cerrados cuando se trabaja en un bloque de material, por lo que las cosas pueden ponerse bastante desordenadas. Y con los molinos cerrados, debe limpiar el desorden dentro, una vez que la pieza de trabajo esté terminada.

La impresión 3D no es desordenada por diseño. Sin embargo, cuando algo sale mal, es posible que deba eliminar los termoplásticos de su cama de impresión. Pero eso no es nada en comparación con la limpieza después del fresado CNC.

Es posible que se requiera cierto procesamiento posterior después de la impresión 3D y el fresado CNC: rectificado y lijado. Pero no lo llamaríamos desordenado.

Residuos

Por diseño, hay menos desperdicio en la impresión 3D ya que esta tecnología solo requiere el material necesario para construir la pieza de trabajo. En el fresado CNC, necesita un bloque de material que tenga como mínimo el tamaño de la pieza de trabajo: debe eliminarse mucho material y, a menudo, no puede reciclarse.

Gama de aplicaciones

Existe una gran superposición en lo que respecta a la gama de aplicaciones. Por lo tanto, nos enfocamos en las aplicaciones que la tecnología admite mientras que la otra no. El fresado CNC es la mejor solución cuando se fabrican piezas de trabajo que deben ser extremadamente robustas y precisas y / o resistentes al calor. La impresión 3D tiene campos de aplicación más exóticos: se puede usar para bioimpresión, para imprimir alimentos, para fines de construcción, y se puede usar en el espacio (por ejemplo, en la EEI o en futuras misiones espaciales).

Precio de coste

Eso es difícil de comparar. Pero comenzar es menos costoso con la impresión 3D: puede obtener impresoras 3D decentes por alrededor de $ 500 (por ejemplo, Prusa Steel o Kossel), mientras que las fresadoras CNC presentadas en Kickstarter comienzan recientemente en $ 2,000.

Impresión 3D vs CNC: ¿Qué comprar?

Hm, eso es como preguntar: ¿lápiz de plomo o bolígrafo? Para algunos trabajos necesita un lápiz de plomo, mientras que para otros el bolígrafo es la mejor herramienta. Una impresora 3D es la herramienta de elección para algunas aplicaciones, una fresadora CNC es la herramienta de elección para otras aplicaciones. En un mundo ideal, un fabricante ambicioso compraría una impresora 3D y una fresadora CNC para poder elegir la herramienta adecuada para la pieza de trabajo que pretende producir. Y si el espacio en su taller es limitado: puede obtener lo mejor de ambos mundos.

Lo mejor de ambos mundos

En mayo, 630 patrocinadores en Kickstarter contribuyeron con casi $ 1.2 millones para financiar el desarrollo y la producción de una máquina fascinante llamada BoXZY. BoXZY es una máquina multifuncional que combina una impresora 3D, un molino CNC y un cortador / grabador láser. Este multitalento estará disponible en noviembre.

BoXZY es un espacio de fabricación robusto en un cubo compacto de aluminio que cabe fácilmente en una mesa. Se puede convertir de fresadora CNC a impresora 3D a láser simplemente intercambiando herramientas. Se pueden agregar herramientas y accesorios adicionales. El molino CNC opera entre 10,000 y 30,000 rpm. Corta aluminio, aleaciones de acero, maderas duras, acrílico, termoplásticos (por ejemplo, Delrin), espumas de modelado (como Renshape) y cera mecanizable. La impresora 3D utiliza varios tipos de filamentos: PLA, ABS, PVA y nylon.

El BoXZY Loaded costará $ 2,900, combina un molino CNC, una impresora 3D y un grabador láser; también hay una edición BoXZY Pick 2 por $ 1,999 que combina dos de las herramientas (dependiendo de la elección del comprador). $ 3,500 le comprará un BoXZY Supreme, que incluye las 3 herramientas más los paneles de la carcasa (para atrapar el calor y los escombros y bloquear los rayos láser) más molinos de alta resistencia y juegos de grabado y más. Todas las cajas BoXZY vienen con Autodesk Fusion 360 Ultimate.

Esperamos más dispositivos multipropósito en el próximo futuro. Hubo un proyecto de Kickstarter comparable a BoXZY hace unas semanas, pero se retiró recientemente.

Originalmente publicado en https://all3dp.com/