Lavorazione CNC vs stampa 3D: 10 considerazioni prima di scegliere tra le due

Materiale

La prima considerazione è forse la più importante in quanto il materiale rappresenta ancora il più grande vincolo tecnologico per la stampa 3D.
Come affermato in precedenza, oggi è possibile stampare in 3D diversi materiali che vanno dai metalli alla ceramica.
Tuttavia, esistono ancora molte limitazioni per quanto riguarda le proprietà meccaniche complessive del pezzo.

Ad esempio, le parti metalliche stampate in 3D non hanno molta resistenza alla fatica e potrebbero anche richiedere molto trattamento termico prima di essere pronte per l’uso. Ciò può far salire alle stelle il costo complessivo e rendere il processo irrealizzabile per la tua azienda.
La lavorazione CNC sarebbe una scelta migliore a questo proposito poiché può lavorare rapidamente il metallo e non richiede alcun trattamento termico.

Volume di produzione

Questa è un'altra considerazione importante che determina il processo di produzione giusto per te. L’industria manifatturiera si affida da molto tempo al concetto di economia di scala. Ciò significa che più parti produci, più economica sarà la tua produzione. Oggi, sia i CNC che la stampa 3D svolgono un ruolo nella produzione in serie.

Da un lato, le macchine CNC creano automaticamente la parte richiesta con un input umano minimo mentre lavorano 24 ore su 24, 7 giorni su 7. D’altra parte, la stampa 3D è una scelta comune per la creazione di prototipi e persino stampi complessi per un’ulteriore produzione in serie utilizzando metodi come la fusione. Tuttavia, se la produzione in serie è il fattore decisivo, la maggior parte sceglie la lavorazione CNC a causa dei costi generali e del fatto che non sono coinvolti altri processi.

Dimensione della parte

Un’altra considerazione essenziale quando si decide tra la stampa CNC e quella 3D è la dimensione della parte. Generalmente, le macchine CNC possono gestire pezzi più grandi a causa delle loro dimensioni. Le stampanti 3D hanno così tanti costi associati che rendono impossibile andare oltre una certa dimensione. In questo caso, l’approccio migliore è considerare le specificità del progetto. Tuttavia, nella maggior parte dei casi vale il principio generale secondo cui il CNC è la scelta migliore per i pezzi più grandi.

Complessità progettuale

Questa è un’area in cui le stampanti 3D brillano. Poiché si sviluppano direttamente dal modello CAD, non esistono quasi progetti che le stampanti 3D non possano gestire. La lavorazione, sia tradizionale che CNC, richiede molti input da parte di esperti per garantire che non vi siano ostacoli all'utensile da taglio.
Rendendo così molti progetti complessi poco pratici o impossibili.
D’altra parte, la stampa 3D non solo è esente da tutte queste restrizioni.
Può anche fare un passo avanti e gestire disegni cavi e altre caratteristiche che non sono possibili per altre tecniche di produzione.

Precisione dimensionale

La precisione dimensionale di cui hai bisogno avrà un effetto anche sulla tecnica giusta per te.
Sia le macchine CNC che le stampanti 3D sono abbastanza precise e forniscono risultati coerenti.
Tuttavia, le macchine CNC dipendono ancora dall'input iniziale dell'operatore e dai codici G/M.
Le stampanti 3D non presentano questo problema e forniscono risultati coerenti.
La loro differenza è, tuttavia, piuttosto piccola e trascurabile per le applicazioni più comuni.
Pertanto, a questo riguardo, la stampa CNC e la stampa 3D sono in punta di piedi.

Finitura superficiale

Questa è un'area in cui le macchine CNC sono il chiaro vincitore.
Date le giuste condizioni, le macchine CNC forniranno una finitura superficiale di migliore qualità rispetto alle stampanti 3D.
Il motivo principale di questa differenza è il fatto che le stampanti 3D sono progettate per prototipi e parti che necessitano di ulteriore elaborazione.
Le macchine CNC sono realizzate per creare prodotti finali pronti per il mercato, quindi le loro capacità di finitura superficiale sono molto più avanzate.

Velocità

In generale, le macchine CNC possono tagliare i pezzi molto più velocemente delle stampanti 3D.
Tuttavia, il tempo complessivo non dipende solo dalle velocità di taglio.
L’orario di avvio della macchina e altri requisiti di pre-elaborazione, insieme ad altri fattori, determinano la velocità complessiva del processo.
Anche la dimensione gioca un ruolo. La regola generale è che per pezzi più piccoli, le stampanti 3D sono un’opzione più rapida poiché iniziano a realizzare la parte immediatamente.
Tuttavia, il CNC è la scelta giusta per le parti più grandi.

Requisiti di post-elaborazione

Generalmente, le macchine CNC forniscono un pezzo pronto al 100% per il mercato. Le stampanti 3D sono leggermente diverse.
Le loro applicazioni comuni riguardano la prototipazione o l'assistenza nella creazione di stampi.
In entrambi i casi, una finitura superficiale ruvida funziona perfettamente. Altrimenti, dovrai elaborare ulteriormente la parte prima che sia pronta per qualsiasi altra applicazione.
Oltre a ciò, i componenti metallici stampati in 3D hanno anche un altro requisito di trattamento termico.
A causa del funzionamento della stampa 3D, la parte sviluppata non ha molta resistenza alla fatica e proprietà di impatto.
Il trattamento termico consente alla struttura interna di fissarsi meglio e fornire prestazioni migliori.
Tuttavia, non funziona ancora bene come le parti CNC.

Ecocompatibilità

Sia i materiali di stampa CNC che quelli di stampa 3D possono funzionare con una vasta gamma di materiali.
Il processo CNC è generalmente privo di materiali nocivi, mentre le stampanti 3D utilizzano più termoplastiche per la prototipazione.
Se utilizzati correttamente possono essere un ottimo modo per riciclare la plastica che altrimenti rimarrebbe in circolo più a lungo.
Pertanto, a seconda dell’applicazione e dell’impegno nei confronti dell’ambiente, sia la stampa CNC che quella 3D possono potenzialmente essere opzioni ecologiche.

Bilancio di produzione

Sia CNC che 3DP hanno alcuni costi associati.
Per pezzi unici più piccoli, le stampanti 3D sono la scelta migliore.
Tuttavia, la produzione in volumi richiede operazioni coerenti e i CNC sono la soluzione migliore.