Usinagem CNC ou impressão 3D
Usinagem CNC ou impressão 3D – uma comparação entre as modernas tecnologias de fabrico de peças
Neste artigo, encontrará uma visão geral clara das características básicas de ambas as tecnologias de fabrico, permitindo-lhe escolher o método de fabrico de peças adequado. Em resumo, discutimos vários aspectos principais que lhe dão uma ideia dos pontos fortes e fracos de cada tecnologia.
Princípio do fabrico de peças usinadas
A distinção fundamental entre a impressão 3D e a usinagem é que a impressão 3D é um método de fabrico aditivo, enquanto a usinagem CNC é subtractiva. Isto significa que o processo de usinagem CNC começa com um bloco de material (chamado peça em bruto) e, através do corte de materiais, é criada a peça projectada. Por outro lado, a impressão 3D envolve a criação de componentes através da sua construção camada a camada, utilizando materiais como resinas, plásticos ou pós metálicos. Uma fonte de energia, como um laser, funde estas camadas de material para criar a peça final.
Materiais
Relativamente aos materiais disponíveis, a usinagem oferece muito mais liberdade de escolha. Os metais e as suas ligas são a matéria-prima principal desta tecnologia, mas os plásticos, a madeira, as espumas ou mesmo as ceras também podem ser processados com sucesso. A impressão 3D utiliza normalmente termoplásticos, fotopolímeros e resinas. A impressão noutros materiais, como o metal ou a cerâmica, também é possível, mas estas são ainda aplicações de nicho.
Precisões
Embora existam muitas variações da tecnologia de impressão 3D, a usinagem de metais CNC supera todos esses processos em termos de tolerâncias de fabrico alcançáveis. Isto deve-se principalmente ao facto de a peça ser criada em camadas durante a impressão, sendo inevitável a existência de irregularidades entre elas. Naturalmente, quanto mais pequenas forem as camadas, maior será a resolução da impressão. No entanto, as superfícies espelhadas criadas após a usinagem ainda estão fora do alcance desta tecnologia.
Geometria da peça
A principal vantagem da impressão 3D reside na sua capacidade de produzir peças com geometrias intrincadas e complexas, especialmente as que apresentam estruturas internas. Além disso, as peças de paredes finas são mais fáceis de produzir com esta tecnologia. Devido à necessidade de ferramentas de remoção de material, a usinagem CNC tem uma série de limitações nesta conta relacionadas com a geometria das ferramentas e o seu acesso às superfícies usinadas.
Tempo e custos de fabrico
No caso da impressão 3D, o processo de preparação da produção é simples e rápido, e os custos de arranque são mais baixos do que no caso da usinagem. No entanto, a impressão, especialmente de peças maiores ou em alta resolução, pode ser demorada. Na usinagem, por outro lado, é necessário um processo de preparação mais intensivo e demorado. No entanto, o fabrico da peça em si pode muitas vezes demorar apenas uma dúzia de segundos.
Os custos unitários dependem do número de peças necessárias e da rapidez com que as necessita. Para quantidades maiores de peças (mais de 100 peças), a usinagem é geralmente a melhor escolha. Para um único protótipo, escolha este método de produção desde que seja imprimível – obtê-lo-á mais rapidamente e mais barato.
Conclusão
Em conclusão, não existe uma tecnologia perfeita e universal de fabrico de peças. Embora ambos os métodos sejam muito úteis e tenham vantagens, a escolha do mais adequado deve depender de factores como o material necessário, a complexidade geométrica, o volume de produção e o orçamento.
A grande maioria das peças em aplicações industriais são peças usinadas com recurso à tecnologia CNC, devido à precisão e exatidão do fabrico conseguidas, à elevada produtividade e à repetibilidade do processo.
A impressão 3D, por outro lado, é utilizada principalmente nos casos em que:
