Lavorazione CNC o stampa 3D
Lavorazione CNC o stampa 3D: un confronto tra le moderne tecnologie di produzione dei componenti
In questo articolo troverai una chiara panoramica delle caratteristiche di base di entrambe le tecnologie di produzione, che ti permetteranno di scegliere il metodo di produzione dei pezzi più appropriato. In sintesi, analizzeremo diversi aspetti principali che ti daranno un’idea dei pro e dei contro di ciascuna tecnologia.
Il principio di produzione delle minuterie metalliche
La distinzione fondamentale tra stampa 3D e lavorazione è che la stampa 3D è un metodo di produzione additivo, mentre la lavorazione è sottrattiva. Ciò significa che il processo di lavorazione CNC inizia con un blocco di materiale (chiamato grezzo) e, tagliando il materiale, si crea il pezzo progettato. La stampa 3D, invece, prevede la creazione di componenti costruendoli strato per strato, utilizzando materiali come resine, plastiche o polveri metalliche. Una fonte di energia, come un laser, fonde questi strati di materiale per creare il pezzo finale.
Materiali
Per quanto riguarda i materiali disponibili, la lavorazione offre maggiore libertà di scelta. I metalli e le loro leghe sono la materia prima di questa tecnologia, ma anche la plastica, il legno, le schiume e persino le cere possono essere lavorate con successo. La stampa 3D utilizza comunemente termoplastici, fotopolimeri e resine. È possibile stampare anche in altri materiali, come metallo o ceramica, ma si tratta ancora di applicazioni di nicchia.
Precisioni
Sebbene esistano molte varianti della tecnologia di stampa 3D, la lavorazione CNC dei metalli supera tutti questi processi in termini di tolleranze di produzione ottenibili. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il pezzo viene creato in strati durante la stampa e le irregolarità tra di essi sono inevitabili. Naturalmente, più piccoli sono gli strati, maggiore è la risoluzione di stampa. Tuttavia, le superfici a specchio create dopo la lavorazione sono ancora al di là della portata di questa tecnologia.
Geometria dei pezzi
Il vantaggio principale della stampa 3D risiede nella sua capacità di produrre pezzi con geometrie complesse e intricate, in particolare quelli con strutture interne. Inoltre, con questa tecnologia è più facile produrre parti con pareti sottili. A causa della necessità di utensili per l’asportazione del materiale, la lavorazione presenta una serie di limitazioni legate alla geometria degli utensili e al loro accesso alle superfici lavorate.
Tempi e costi di produzione
Nel caso della stampa 3D, il processo di preparazione della produzione è semplice e veloce e i costi di avvio sono inferiori rispetto alla lavorazione. Tuttavia, la stampa, soprattutto di pezzi di grandi dimensioni o ad alta risoluzione, può richiedere molto tempo. Nella lavorazione, invece, è necessaria una preparazione del processo più lunga e laboriosa. Tuttavia, la produzione del pezzo stesso può spesso richiedere solo una decina di secondi.
I costi unitari dipendono dal numero di pezzi richiesti e dalla rapidità con cui si ha bisogno di essi. Per grandi quantità di pezzi (più di 100), la lavorazione è di solito la scelta migliore. Per un singolo prototipo, scegliete questo metodo di produzione purché sia stampabile: lo otterrete in modo più rapido ed economico.
Conclusioni
In conclusione, non esiste una tecnologia di produzione perfetta e universale. Sebbene entrambi i metodi siano molto utili e presentino dei vantaggi, la scelta di quello più adatto dovrebbe dipendere da fattori quali il materiale richiesto, la complessità geometrica, il volume di produzione e il budget.
La stragrande maggioranza dei pezzi nelle applicazioni industriali è costituita da minuterie metalliche lavorate con la tecnologia di produzione CNC, grazie all’accuratezza e alla precisione della produzione, all’elevata produttività e alla ripetibilità del processo.
La stampa 3D, invece, viene utilizzata principalmente nei casi in cui:
