Mecanizado por CNC
Combinar impresión 3D con CNC
¿Qué es el CNC?
El CNC utiliza una máquina herramienta computarizada para producir el objeto deseado mediante la eliminación del material sobrante desde un bloque. Es uno de los procesos más utilizados para la fabricación de piezas metálicas, en cantidades medianas a grandes. las máquinas CNC están disponibles en talleres de todo el mundo y existe un amplio conocimiento sobre toda la cadena de procesos. Es un proceso versátil en términos de materiales que se pueden mecanizar, geometrías que se pueden producir y calidades y tolerancias superficiales alcanzables, por eso en muchos casos, el mecanizado CNC sigue siendo el método idóneo de fabricación. Pero sigue teniendo sus desventajas: el CNC sigue siendo un proceso altamente especializado, especialmente si las geometrías son de mayor complejidad o si se trata de materiales complicados. El mecanizado CNC también requiere diseñadores y programadores altamente calificados, lo que genera altos costos de personal, herramientas especiales de sujeción: Diseñarlas y fabricarlas.
Además el mecanizado CNC comienza con un bloque de material, por lo que la cantidad de desperdicio suele ser elevada
Impresión 3D
Combinar 3D con CNC
Impresión 3D – Fabricación aditiva
La impresión 3D es otro proceso de fabricación no tan comín como el mecanizado CNC. La impresión por deposición se a vuelto más popular en los últimos años, especialmente en la producción de lotes de piezas pequeñas o prototipos. El plástico se funde por una boquilla y la pieza se hace por capas, el objeto se imprime directamente sobre la base de impresión, donde se adhiere por calor, por ello no requiere de garras o otros sistemas de sujeción. Requiere conocimientos para configurar las impresoras y iniciar las impresiones. Se puede imprimir cualquier geometría utilizando filamentos solubles, y el único residuo que genera son los soportes de la pieza, los cuales luego se pueden reprocesar para generar granza o pellets, que se puede volver a imprimir
Debido al proceso basado en capas, la calidad de la superficie no es comparable a las piezas fresadas y puede requerir un procesamiento posterior. Aunque se pueden imprimir más y más piezas con tolerancias muy estrechas, los valores que son comunes para las piezas fresadas a menudo no se pueden igualar. Gran parte de los materiales técnicos de impresión 3d , se pueden mecanizar a posteriori, si se requiere un acabo más fino 
Caso de éxito 3d
Sistemas de sujeción y herramientas de producción
Esta herramienta de sujeción que se utiliza durante el montaje de automóviles muestra una aplicación típica. La pieza de más de 120 cm de largo se planeó inicialmente para ser fresada a partir de un bloque de aluminio. Sin embargo, los costes generales más los costes de maquinaria, personal y materiales, habrían sido de alrededor de 10.0000 € con un tiempo estimado de finalización de unas dos semanas.
Se decidió imprimir la pieza en BigRep HI-TEMP CF en una BigRep PRO, lo que tardo 32 horas. ¡Los costos fueron de aproximadamente 790 €, lo que resultó en un ahorro del 86 %! Un efecto secundario positivo para los usuarios que manipularon la pieza fue una reducción del peso de alrededor del 50 %, en comparación con la versión de aluminio.
Piezas 3d de uso final
Boyce Technologies utiliza la impresión 3D para producir piezas de uso final en sus quioscos 5G que fabrican
para Verizon. Debido a la forma especial de estos conductos de aire, el fresado hubiera llevado mucho tiempo y requiriera mucho tiempo de preparación y procesamiento posterior. Al imprimir las piezas en 3D, se ahorraron enormes costes no solo en tiempo y costos de materiales, sino también en la cantidad de empleados necesarios para respaldar la preparación y el procesamiento posterior. Con la fabricación aditiva de gran formato, otro beneficio es que se pueden imprimir muchas partes al mismo tiempo, lo que permite un uso óptimo del volumen de construcción de la impresora.
Combinar 3D con CNC
¿Como podemos combinar el CNC con el 3D?
Las ventajas que ofrece la fabricación aditiva se pueden incrementar aún más combinándola con otros procesos de fabricación. Los objetos impresos en 3D pueden reforzarse con piezas metálicas en lugares donde se producen cargas más altas; Las tuercas de inserción de latón se pueden insertar en piezas de plástico. Las piezas impresas también se pueden mecanizar para lograr dimensiones con tolerancias críticas o calidades superficiales requeridas. Las plantillas y accesorios, así como las herramientas de sujeción y posicionamiento fabricadas mediante impresión 3D, facilitan el trabajo con máquinas CNC. Al combinar de forma inteligente la impresión 3D y el mecanizado CNC, los usuarios pueden beneficiarse de las ventajas de ambos procesos.
Un ejemplo perfecto de cómo la impresora 3D también es útil al diseñar y fabricar plantillas simples, como herramientas de posicionamiento o ensamblaje, como se muestra a continuación. En esta aplicación, se encargó a Gillman de Nikola Motors que encontrara una manera de sujetar de forma segura una pieza de aluminio en su lugar para la inspección de CMM. La pieza de aluminio en sí no podía haberse producido mediante impresión 3D debido a requisitos geométricos muy específicos, por lo que tuvo que fresarse en una máquina CNC. Pero hacer el accesorio de aluminio habría requerido un espacio abierto en una máquina CNC y mucha materia prima. Entonces, Gillman decidió producirlo usando su BigRep PRO.
En los últimos años, Nikola Motor Company ha experimentado una mayor escasez de materiales como una disponibilidad cada vez menor de proveedores externos. Aquí una impresora 3D ofrece flexibilidad e independencia.
Riley Gillman resume las razones para usar su impresora 3D: “Muy a menudo, producimos piezas grandes con límites de tiempo muy desafiantes. La geometría de las piezas juega un papel importante; algunas de las piezas son simplemente demasiado complejas para fabricarlas con métodos convencionales. ¡Y a veces simplemente no tenemos el presupuesto para usar ningún otro proceso que no sea la impresión 3D!”
Si deseas estudiar algún caso concreto en el que decidir impresion3d vs CNC, contáctanos y estaremos encantados de ayudarte a ver los PROS y CONTRAS de ambas tecnologías de fabricación, así como las posibles sinergias
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