Podemos combinar usinagem CNC com impressão 3D para fabricar protótipos?

Há casos em que somos solicitados a usinar peças, produtos ou protótipos CNC que são difíceis de usinar, muito complicados geometricamente, não produzem grande precisão ou simplesmente não podem ser usinados. O que fazemos? Para esses cenários, a impressão 3D das peças pode ser uma ótima solução. Então, por que não substituir sempre a usinagem CNC pela impressão 3D? Bem, existem vantagens e desvantagens, prós e contras para cada máquina e processo. Então, qual é o melhor para as nossas necessidades? Em que circunstâncias preferimos um ao outro? E existe outra solução que possa combinar esses dois para criar uma parte combo? A diferença básica entre os dois processos é que com a usinagem CNC estamos reduzindo o material à medida que começamos com um bloco de espuma, por exemplo, esculpindo-o; enquanto na impressão 3D vamos sobrepondo e adicionando material até receber o produto final, por isso chamado de manufatura aditiva. A impressora 3D utiliza os mesmos materiais que compõem a peça que está a criar, por exemplo ABS PLA e nylon, mas não pode alternar entre materiais, enquanto na maquinação CNC podemos utilizar vários tipos de materiais, muitas vezes adicionando materiais adicionais no final. No entanto, a usinagem pode ser confusa - Às vezes, precisamos usar um coletor de pó durante a operação de uma fresadora CNC para coletar todo o excesso produzido no processo de perfuração, entalhe e fresamento, enquanto há menos resíduos produzidos na impressão e todo o processo é menos barulhento. A usinagem CNC pode ser mais precisa proporcionando mais precisão porque as máquinas têm maior tolerância ao calor. Também pode resultar em um acabamento superficial polido muito mais liso, dados os materiais a serem usinados. As impressoras 3D podem distorcer uma peça, dobrar e deformar se usarem muito calor no material em camadas, portanto, se for necessária uma suavidade excepcional, a impressão 3D será insuficiente. A impressão 3D é geralmente um processo mais fácil, mais conveniente e não tão trabalhoso quanto a usinagem CNC, já que com a usinagem precisamos programar, escrever um código G, configurar diferentes ferramentas e velocidade, decidir o caminho de corte e limpar depois. No entanto, o tamanho da peça desempenha um papel, pois peças maiores demoram mais para serem impressas, adicionando camada por camada. No geral, a impressão 3D pode auxiliar em alguns casos de prototipagem de alta complexidade geométrica, onde a ferramenta roteadora não consegue alcançar o interior da forma. As impressoras 3D só podem usar a área da própria base da impressora para fabricar as peças. Portanto, se forem necessárias peças de grande escala, elas podem não caber ali. Também não é recomendado para produção em massa porque os materiais são muito mais caros e demoram muito mais tempo para serem fabricados. Portanto, a impressão 3D é mais apropriada e mais econômica para produção de baixo volume. A usinagem CNC raramente pode ser executada sem supervisão e requer um operador qualificado, enquanto com a impressão 3D podemos facilmente executar o processo sem supervisão e requer treinamento mínimo para seu operador. No entanto, a maquinação CNC é uma prática mais antiga (iniciada na década de 40) e que actualmente ainda tem uma posição mais forte na indústria transformadora. A impressão 3D é relativamente nova e ainda está evoluindo para ser mais útil e adaptável e ainda não pode ser um substituto completo para a usinagem. Em resumo, a técnica mais adequada a utilizar será determinada pelo material, complexidade geométrica, volume de fabricação e nosso orçamento. Como orientação geral, mudaríamos para a impressão 3D principalmente se o tempo de entrega for crítico, se a peça for muito complexa para ser usinada, para prototipagem de pequenos volumes e se precisarmos usar certos materiais que não podem ser facilmente usinados. Tendo nomeado a maioria dos prós e contras de cada técnica, aparentemente existe uma boa solução que realmente combina as duas para criar uma peça. Freqüentemente, usinamos peças do produto desejado usando uma fresadora CNC, enquanto fabricamos outras peças pequenas, porém mais complexas, na impressora 3D, depois colamos todas as peças para formar uma unidade. Outra opção é revestir todas as peças combinadas coladas com uma camada dura como Poliuréia, Isopray ou Epóxi, depois alisar e pintar. Dessa forma, economizamos tempo usando o processo de usinagem CNC, além de podermos fabricar peças mais complexas combinando o melhor dos dois mundos para criar um híbrido.