La fabricació subtractiva es diferencia de la fabricació additiva perquè elimina material per produir una part de la mida desitjada. En primer lloc, hi ha molts tipus de mètodes de fabricació subtractius, de la mateixa manera que la fabricació additiva inclou múltiples processos. Per exemple, potser heu sentit el terme "mecanitzat CNC". És l'acrònim de Computer Numerical Control i abasta tècniques d'eliminació de material basades en un programa digital que controla una màquina-eina, com ara el trepat, el tornejat, el fresat o el mandrinat de les quals parlem sovint. El mecanitzat CNC ara és compatible amb una àmplia gamma de materials, des de plàstics fins a metalls.
Què és el mecanitzat CNC?
El mecanitzat CNC consta de diversos processos, s'introdueixen per primera vegada tècniques de tornejat i trepat, i el procés de mecanitzat és per a peces mòbils en eixos giratoris. L'energia necessària per mecanitzar una peça la proporciona el moviment de la mateixa peça. Aquests mètodes permeten fabricar qualsevol peça que es modeli en rotació. Concretament, es tracta d'un dibuix 2D que es replica infinitament al llarg de l'eix de rotació, donant com a resultat un model 3D. Malgrat els seus noms diferents, tornejar i avorrir són molt semblants perquè tots dos utilitzen els mateixos principis. La principal diferència és que mentre es treballa el mandrinat a l'interior de la peça, el tornejat treballa a l'exterior, permetent el mecanitzat de fusta, metall i determinats materials plàstics. També hi ha un tipus de fresat. Amb una precisió extrema, la capacitat de crear peces amb cavitats internes i la capacitat de mecanitzar peces, el fresat és un mitjà de fabricació extremadament important. Aquesta tècnica utilitza una fresa per tallar el material lateralment. Això vol dir que quan el tallador està dins del material, es pot moure verticalment i eliminar el material al llarg del seu recorregut. El fresat és compatible amb molts materials per la seva idoneïtat per a diferents tasques i processament de materials. No obstant això, aquest mètode té alguns inconvenients que redueixen la seva facilitat de processament. Per exemple, el mecanitzat d'una peça sovint es divideix en diversos passos/operacions, que requereixen canvis periòdics d'eina.
Les eines utilitzades per foradar i fresar són molt semblants però no s'han de confondre. La perforació només s'utilitza per fer forats rodons amb una broca. Si bé el fresat ofereix una major llibertat de fabricació, sobretot permetent fer forats o formes de més gran diàmetre que ells mateixos, la perforació permet fer forats iguals al diàmetre del trepant. Malgrat els seus nombrosos avantatges, el fresat és molt més lent que el trepat en el punxonat, per això és millor perforar per fer diversos talls idèntics seguits. Tot i que el mecanitzat CNC inclou moltes tècniques, la fabricació subtractiva no es limita a aquestes. Altres mètodes, com el tall, també són utilitzats per moltes indústries.
Inconvenients i avantatges respecte a la fabricació additiva
Beneficis clau de la tecnologia de fabricació subtractiva
1, proporcionar una alta precisió dimensional. La fabricació subtractiva permet fabricar peces a temperatura ambient, evitant els problemes de precisió dimensional associats al treball (contracció) del material. Per garantir la precisió dimensional en la fabricació subtractiva, s'ha de controlar l'entorn.
2. Hi ha una gamma més àmplia de materials compatibles. És possible realitzar un processament subtractiu de peces de metall, plàstic o fusta a la mateixa màquina.
Inconvenients dels processos de fabricació subtractius.
1. En comparació amb la impressió 3D, els diferents mètodes de producció de fabricació subtractiva deixen una gran quantitat de ferralla, mentre que la fabricació additiva és atractiva perquè només utilitza la quantitat necessària de material.
2. No ofereix la llibertat de fabricació que ofereix la impressió 3D. De vegades, una peça imprimible s'ha de manipular diverses vegades, amb màquines diferents i muntar-la en diverses parts abans de poder reproduir-la mitjançant la fabricació subtractiva.
Com es complementen la fabricació subtractiva i additiva?
A causa dels diferents enfocaments tècnics de la fabricació subtractiva i additiva, s'utilitzen majoritàriament de maneres complementàries. Com que la tecnologia d'impressió 3D va començar a créixer amb força, s'utilitza més sovint per a la creació de prototips. Amb els avantatges tècnics de la pròpia impressió 3D, permet fabricar múltiples peces de manera ràpida i a baix cost, oferint així la possibilitat de diferents iteracions.
Per a les necessitats de producció de peces amb formes i materials definits, és possible utilitzar mètodes de fabricació subtractius per a la producció en massa. Alguns processos, com el tall per làser i el tall per raig d'aigua, poden dissenyar un gran nombre de peces en un període de temps molt curt. Tanmateix, altres mètodes, com ara el mecanitzat CNC, poden consumir molt de temps. Aquesta tècnica requereix un pas important de programació, així com els costos laborals necessaris. Avui en dia, el mecanitzat CNC s'utilitza principalment per a la fabricació de motlles d'injecció, que és una tècnica de fabricació d'emmotllament.
A més, mentre que la fabricació subtractiva pot reparar objectes, la impressió 3D ofereix més possibilitats en aquesta àrea. Un exemple és el procés de deposició d'energia dirigida (DED), que es pot utilitzar per reparar peces metàl·liques sense haver d'alterar-les. Concretament, la tecnologia permet afegir material a les peces existents, evitant així el muntatge innecessari o la substitució de peces grans. A més gran escala, la tecnologia 3D permet la reproducció de peces problemàtiques o gastades pel temps, tot sota demanda i en petits lots. Els usuaris poden reparar les seves peces en lloc de llençar-les i minimitzar el seu impacte en el medi ambient.
Malgrat les diferències i els processos, la fabricació subtractiva i additiva sovint van de la mà. A causa de les seves respectives característiques, aquests dos tipus de fabricació es complementen per crear ràpidament peces precises mai imaginades abans. Per combinar aquestes tecnologies de fabricació s'han creat diversos projectes d'inversió, com Hybrid Advanced Manufacturing. La integració de diverses tecnologies proporciona la llibertat de disseny de la fabricació additiva i la precisió de la fabricació subtractiva.
JR és una empresa que integra la fabricació subtractiva i la fabricació additiva i pot ajudar els clients a resoldre el procés de postprocessament de la impressió 3D.
El següent és el lloc web de la nostra empresa, si us plau no dubti en contactar amb nosaltres i consultar.
Lloc web del servei d'impressió 3D:www.china-3dprinting.com
Lloc web de mecanitzat CNC:www.elite-machining.com