Durante muchos años, el mecanizado o mecanizado CNC ha sido el método principal para la fabricación de precisión. El mecanizado CNC utiliza programas de computadora para mover herramientas y maquinaria para crear todas las piezas u objetos necesarios. El caso es que ahora tenemos un nuevo aspirante al puesto de mejor sistema de fabricación. Este contendiente es la impresión 3D. El auge de este tipo de impresión se debe a su versatilidad y múltiples ventajas.
¿Puede la impresión 3D sustituir al mecanizado? La respuesta es no, por ahora. La impresión es una opción o complemento al proceso de fabricación de los objetos. En algunos casos, el método más conveniente seguirá siendo el mecanizado y, en otros, la impresión 3D.
Sin embargo, debemos estar atentos a los avances tecnológicos.
La impresión 3D ha ganado muchos adeptos muy rápidamente debido a los importantes avances tecnológicos que ha tenido en poco tiempo. Existe una fuerte creencia de que la impresión 3D desplazará por completo el mecanizado y otros procesos de producción. Sin embargo, hay muchos tipos de objetos y técnicas que no puedes reemplazar con la impresión 3D en este momento. Pero para entender un poco más sobre este fascinante segmento tecnológico, sigamos leyendo este artículo.
Definamos el mecanizado CNC
El mecanizado CNC (Computer Numerical Control) es un proceso de fabricación de piezas u objetos en el que un software preprogramado controla las herramientas y la maquinaria en la fábrica.
Este proceso computarizado puede controlar máquinas que son demasiado complejas para operarlas manualmente. Con el mecanizado CNC, el sistema puede realizar trabajos de corte tridimensional con unas pocas instrucciones en la computadora.
Uno de los aspectos más destacados de este proceso es que no tiene las limitaciones de la fabricación manual. En la producción tradicional, necesitará trabajadores para operar todas las herramientas y máquinas.
A primera vista, el mecanizado CNC puede parecer un sistema informático estándar. Aún así, la realidad es que los programas que maneja y sus consolas son totalmente diferentes a otro tipo de computadoras.
El origen del mecanizado CNC
El mecanizado CNC apareció en 1940 gracias al trabajo del ingeniero estadounidense John T. Parsons. Parsons tuvo la idea de utilizar tarjetas perforadas como sistema de coordenadas para controlar una máquina.
Esta máquina realizaba pequeños movimientos que podían lograr un buen acabado en la pieza mecanizada. John introdujo el mecanizado CNC en la Fuerza Aérea de EE. UU. después de ocho años de uso. Después de varios años de investigación, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) fabricó el primer prototipo de mecanizado CNC en 1952.
Pronto muchos fabricantes de máquinas y herramientas contaron con mecanizado CNC en sus instalaciones. El MIT continuó con su investigación y descubrió que podían usar la programación automática con el mecanizado CNC. Este avance facilitó la comunicación directa entre el programador y el mecanizado CNC.
Ventajas y desventajas del mecanizado CNC
Es fundamental analizar exhaustivamente el sistema de mecanizado CNC. Comprender los pros y los contras te ayudará a hacerte una opinión personal sobre su permanencia en el futuro de nuestras vidas. A continuación repasaremos algunas de sus ventajas y desventajas.
Ventajas del mecanizado CNC
- La principal ventaja del mecanizado CNC es la precisión con la que trabajan estas máquinas.
- La precisión de estas máquinas asegura que la uniformidad en el acabado de piezas u objetos sea casi perfecta.
- Es un equipo seguro ya que puedes operarlo desde una computadora.
- Puede realizar, gracias a su alta precisión y fiabilidad, procesos de alta complejidad.
- Con esta máquina, hay muy poco desperdicio o chatarra de metal durante el proceso.
- No se necesita operador.
- El programa que utiliza es elemental de utilizar.
- Tiene una excelente velocidad para producir lo que se necesita.
Desventajas del mecanizado CNC
- Las herramientas utilizadas por la máquina son costosas.
- Este proceso necesita contar con un programador informático avanzado para lograr la precisión requerida en la producción de las piezas.
- El mantenimiento del mecanizado CNC es *20
- costoso.
- Si el operador de la computadora no tiene experiencia, puede tener consecuencias negativas en el acabado de los objetos.
¿Qué es la impresión 3D?
La impresión 3D es un sistema que produce automáticamente piezas y objetos diseñados por una computadora. La impresión 3D utiliza una técnica de capas. Un proceso de estratificación significa agregar materiales capa por capa para permitir la creación del objeto.
La gran diferencia con el mecanizado CNC es que la impresora 3D construye la pieza sin utilizar máquinas ni herramientas.
En los últimos años, la impresión 3D se ha convertido en una gran alternativa a los procesos tradicionales. La impresión 3D ya está presente en numerosos campos de la vida diaria. Se prevé que esta presencia seguirá creciendo.
Origen de la impresión 3D
Revisando los orígenes de la impresión 3D, encontramos que la primera solicitud de patente para este dispositivo se produjo en 1981. Fue el Dr. Hideo Kodama del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya quien lo presentó. Desafortunadamente, abandonó este proyecto por falta de presupuesto.
Además, en la década de 1980, los ingenieros franceses Alain Le Méhauté, Oliver de Witte y Jean-Claude André se interesaron en la tecnología de fabricación 3D mediante la solidificación de resina.
Presentaron este proyecto al Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia, pero no fue aprobado. El argumento fue que no vieron cuáles podrían ser las aplicaciones de esta idea. También abandonaron la idea por falta de presupuesto.
No fue hasta 1984 que Charles Hull inventó un proceso de impresión que hizo posible crear un objeto 3D a partir de datos digitales. Usó la tecnología para hacer un modelo 3D a partir de una imagen.
Ventajas y desventajas de la impresión 3D
Como hicimos con el mecanizado CNC, ahora repasaremos las ventajas y desventajas de la impresión 3D.
Ventajas de la impresión 3D
- Es un proceso que reduce al máximo el margen de error.
- La personalización de objetos es otro punto fuerte de la impresión 3D.
- En cierto sentido, es una inversión inicial más baja que el mecanizado CNC. No tiene que comprar herramientas caras para hacer funcionar la impresora.
- El proceso de fabricación en impresión 3D es bastante rápido.
- Este tipo de proceso permite una mayor libertad de diseño. Cualquier impresora 3D puede imprimir cualquier pieza
- La impresión 3D tiene un amplio campo de aplicaciones en la vida cotidiana. Puedes hacer objetos o piezas con esta técnica. Ya está presente en medicina, odontología, arquitectura, ingeniería, construcción, diseño, arte, entretenimiento e incluso hay alimentos creados con tecnología de impresión 3D.
Desventajas de la impresión 3D
- La impresión 3D no es la mejor técnica cuando el producto final debe tener un acabado liso y perfecto. Esta técnica agrega capas de material sobre capas de material. Por eso, puede observar las direcciones de aplicación de las diferentes capas en el producto final.
- Las piezas impresas en 3D no son tan vitales como las piezas fabricadas tradicionalmente. La técnica de fabricación capaz no es del todo uniforme en todas las partes del objeto.
- La precisión de las impresoras 3D es buena pero no superior a la del mecanizado CNC.
- Para producir grandes cantidades de productos y en poco tiempo, la fabricación tradicional puede ser la mejor opción. La impresión 3D puede tardar horas o días en completar una sola pieza.
- Hay algunos inconvenientes asociados con la impresión 3D. Al producir un artículo en impresión 3D, no hay economía de escala. Este tipo de técnica actualmente no es funcional para producir grandes cantidades de objetos del mismo tipo. Este hecho significa que, a la larga, puede ser una técnica costosa.
¿La impresión 3D reemplazará la fabricación tradicional?
Muchas personas afirman que la impresión 3D reemplazará el mecanizado y la fabricación CNC. Pensamos que ese momento aún no ha llegado.
Por el contrario, la fabricación tradicional aún tiene mucho camino por recorrer y aportes a la sociedad moderna. Es más, lo que ya está pasando es que las fábricas combinan ambas técnicas para fabricar diferentes productos. A continuación enumeraremos las razones que hacen que ambos métodos coexistan en paralelo.
- La impresión 3D funciona mejor con plásticos, nailon, policarbonatos y acrílicos. Por el contrario, la fabricación tradicional funciona muy bien con materiales como metales, aluminio, acero inoxidable y titanio.
- La impresión 3D fabrica muestras o prototipos de productos que luego sirven como modelos para la producción en masa en la fabricación tradicional.
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Una reflexión final sobre la impresión y el mecanizado 3D
Es un hecho evidente que la impresión 3D llegó para quedarse y sigue creciendo. Es un proceso que tiene muchas ventajas pero también tiene limitaciones. Es imposible fabricar en 3D todo lo que diseñamos con la calidad de acabado y rapidez requerida.
Esta realidad aún ofrece muchas posibilidades de permanencia para el mecanizado y la fabricación tradicional. Es una excelente noticia para generar un ambiente de convivencia que nos brinde lo mejor de ambos mundos.
Pero como en el mundo de la tecnología, no hay verdades inmutables; lo que es una manera hoy puede ser completamente diferente mañana. Lo mejor que podemos hacer es leer continuamente información actual que nos mantenga lo más actualizado posible sobre los diversos avances tecnológicos.
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