¿Está pensando en integrar la tecnología de impresión 3D de mecanizado CNC en su empresa de fabricación aditiva? Siga leyendo para conocer las ventajas e inconvenientes a los que debe prestar atención.
La combinación del mecanizado CNC con la impresión 3D puede aportar muchas ventajas a las operaciones de su empresa de fabricación. Veamos con más detalle cómo puede beneficiar a su empresa la combinación de ambas tecnologías.
Visión general del mecanizado CNC y la impresión 3D
Antes de ver las ventajas de combinar el mecanizado por control numérico y la impresión 3D, recordemos primero los fundamentos de cada proceso de fabricación.
El mecanizado por control numérico implica herramientas de mecanizado CNC como fresas, tornos y taladros. El equipo se automatiza mediante instrucciones informáticas.
El mecanizado CNC puede utilizarse con una amplia variedad de materiales, como metal, plástico, madera y cerámica, para crear piezas o productos personalizados. El proceso de mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo.
La impresión 3D, por otro lado, utiliza el proceso de fabricación aditiva; creando objetos una capa a la vez con cualquier material soportado.
Tanto las máquinas CNC como las impresoras 3D tienen muchas ventajas para el mecanizado de diferentes tipos de piezas. Pero cuando las dos tecnologías se utilizan simultáneamente, se puede aportar una eficiencia sin precedentes al proceso de fabricación.
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Aplicaciones de la combinación de mecanizado CNC e impresión 3D
Combinar el mecanizado CNC y la impresión 3D no requiere un flujo de trabajo complejo. De hecho, la principal ventaja de combinar ambas tecnologías es la mejora de la eficiencia de la producción de su empresa de fabricación al superar las limitaciones que tienen los dos procesos por separado.
Por ejemplo, si quiere fabricar un producto de plástico pero sabe que el método aditivo de la impresión 3D no le proporcionará la precisión que necesita debido a las estrechas tolerancias, puede fabricar la pieza con una impresora 3D y luego desplegar una máquina CNC para recortarla a las dimensiones requeridas. De este modo, puede erradicar fácilmente cualquier imperfección que haya podido surgir durante el proceso de fabricación aditiva.
El uso de una combinación de los dos procesos también es ideal para las operaciones en las que el tiempo es un factor importante. Por ejemplo, si necesita producir componentes de repuesto en un plazo breve y, por tanto, no tiene tiempo de esperar a que se formen las matrices de moldeo, puede establecer una secuencia de procesamiento utilizando tanto máquinas CNC como impresoras 3D. De este modo, no tendrá que preocuparse de que los retrasos se interpongan en el progreso.
Además, como los procesos de impresión CNC y 3D utilizan archivos de diseño asistido por ordenador para dar instrucciones a las máquinas, es fácil hacer cambios en los diseños cuando sea necesario.
Ventajas de combinar las dos tecnologías
La combinación de operaciones con máquinas CNC e impresoras 3D tiene muchas ventajas. A continuación se detallan las principales ventajas de la combinación de ambas tecnologías.
Mejores tolerancias
En primer lugar, se obtiene lo mejor de ambos mundos al combinar máquinas CNC e impresoras 3D en su taller de mecanizado. Puede utilizar el prototipo rápido de las impresoras 3D, pero al mismo tiempo, puede crear una mayor tolerancia. En lugar de la tolerancia de 0,1 mm a 0,3 mm que suelen tener las impresoras 3D, puede obtener aproximadamente de 0,025 mm a 0,125 mm con una fresadora CNC.
Los procesos pueden acelerarse
El moldeo por inyección requiere el diseño y la creación de herramientas especializadas para ver cada pieza a través del proceso. Esto lleva bastante tiempo.
Se pueden acelerar los procesos de fabricación combinando la impresión 3D con el mecanizado CNC. Esto se debe a que es más fácil ajustar las instrucciones de la maquinaria por ordenador que realizar cambios en una herramienta de moldeo por inyección existente.
Producción sostenible y estable
Al combinar la impresión 3D y el mecanizado CNC, puede obtener mejores resultados en términos de tamaño y precisión. El uso conjunto de ambas tecnologías también permite a su empresa de fabricación obtener resultados de producción estables.
La combinación de ambos procesos dará lugar a una repetibilidad de gran volumen y a una reducción de los plazos de entrega, lo cual es esencial para una producción sostenible y estable.
Ventajas de las máquinas híbridas
Si bien la combinación de la impresión 3D y el mecanizado CNC suele referirse a la creación de artículos en 3D y su posterior sometimiento al fresado CNC, también existen máquinas industriales híbridas que combinan los dos métodos para usted, como las fresadoras disponibles en Multifax. Estas nuevas máquinas híbridas pueden fresar la superficie de una nueva pieza impresa en 3D mientras la operación aún está en curso.
El equipo puede costar cientos de miles de dólares. Sin embargo, con él se pueden construir objetos de gran volumen de hasta aproximadamente 40 pies de diámetro y hasta 10 pies de altura. Esto significa que se pueden fabricar productos y piezas a partir de piezas muy grandes.
Mediante el uso de maquinaria híbrida que utiliza tanto procesos de fabricación sustractiva como aditiva, su empresa de fabricación puede llevar su producción a otro nivel y maximizar su productividad. Puede conseguir procesos de fabricación más rápidos, menores costes y menos material de desecho.
Una máquina híbrida le permite ir mucho más allá de lo que es posible con las tecnologías sustractivas y aditivas por separado.
Aspectos a tener en cuenta
Combinar los procesos de mecanizado CNC y de impresión 3D tiene muchas ventajas. Sin embargo, también hay algunas desventajas. Si conoce los posibles inconvenientes, podrá evitar que se produzcan problemas.
Por ejemplo, si crea un producto utilizando la impresión 3D y luego utiliza una máquina CNC para el acabado, el equipo CNC podría agotar las capas del producto, dejándole sin material por debajo para trabajar. En ese caso, habría que desechar la pieza.
Del mismo modo, si las piezas son especialmente irregulares, hay más posibilidades de que el mecanizado provoque una eliminación excesiva de material.
Otro problema potencial es encontrar operarios que sean expertos tanto en máquinas CNC como en impresoras 3D. Los profesionales deben conocer bien los procesos y las limitaciones de cada tipo de maquinaria. Si está pensando en utilizar una máquina híbrida, sus operarios deben tener la suficiente experiencia en su uso.
Sin embargo, los inconvenientes son bastante insignificantes si se comparan con las numerosas ventajas que aporta la combinación del mecanizado CNC con la impresión 3D.
Se añade Inconel 718 para crear nuevas características de la pieza en este cilindro de acero inoxidable 304
Al fin y al cabo, siempre que forme a su personal en consecuencia o contrate a expertos desde el principio, podrá evitar los escollos y cosechar los beneficios de utilizar tanto máquinas CNC como impresoras 3D en su empresa.
Reflexiones finales
En general, las ventajas de combinar las tecnologías de mecanizado CNC e impresión 3D superan con creces las desventajas. Sin embargo, hay que tener en cuenta las aplicaciones específicas para sus operaciones de fabricación concretas. Algunos sectores se adaptan mejor a una combinación de métodos de fabricación que otros. Por lo tanto, su decisión puede depender del tipo de piezas que produzca.
Una vez que determine que el uso de máquinas CNC en combinación con impresoras 3D es el camino a seguir para su empresa, puede tomar una decisión informada sobre si utilizar las dos tecnologías simultáneamente o invertir directamente en maquinaria híbrida.
