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Fabricación aditiva frente a sustractiva: ¡su guía esencial para elegir la técnica adecuada!

Jul 06, 2023

Bienvenido a la Guía esencial sobre fabricación aditiva frente a sustractiva. En este blog, las mentes entusiastas exploran dos formas poderosas de hacer cosas. El conocimiento recibe atención, mostrando cómo cada proceso convierte los materiales en cosas asombrosas. Industrias como automóviles, aviones y hospitales utilizan estos métodos.

Esta guía despeja la niebla y ayuda a elegir el mejor camino. Los conocimientos de los expertos iluminan el camino a través de materiales, herramientas y consejos. Entonces, sumerjámonos en este mar de sabiduría.

¡Entendiendo la fabricación aditiva!

Explicación del proceso de fabricación aditiva

La fabricación aditiva comienza con un diseño digital. El software de computadora corta este modelo en capas delgadas. Luego, las máquinas crean partes agregando material, capa por capa. La fabricación aditiva hace posibles diseños complejos.

Materiales comunes utilizados en la fabricación aditiva

Ácido poliláctico (PLA): El PLA biodegradable encuentra un amplio uso en envases, cubiertos desechables e implantes médicos.

Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS): El ABS es robusto y resistente al calor. Ideal para productos que requieren durabilidad y resistencia.

Polietilen tereftalato glicol (PETG): Con una excelente durabilidad, PETG se convierte en material de elección para piezas mecánicas.

Nylon: Conocido por su flexibilidad y resistencia, el nailon es popular en las industrias de la moda y la automoción. Además, el nailon suele procesarse en un máquina VMC para crear componentes de precisión.

Elastómeros Termoplásticos (TPE): TPE puede estirarse y volver a su forma original. El uso se extiende a bienes automotrices, médicos y de consumo.

Polipropileno (PP): Ligero pero resistente, el PP es esencial en las industrias de embalaje, automotriz y textil.

Policarbonato (PC): La PC es conocida por su alta resistencia al impacto y transparencia. Se utiliza en gafas, piezas de automóviles y equipo de protección.

Poliestireno de Alto Impacto (HIPS): Con alta estabilidad dimensional, HIPS encuentra su lugar en juguetes y carcasas de productos.

Madera: En la fabricación aditiva, la madera se procesa en forma de filamento. Las aplicaciones incluyen decoración y modelado.

Metal: Los metales como el titanio y el acero inoxidable se utilizan en los campos aeroespacial y médico.

Cerámico: La cerámica, con su resistencia al calor, es importante en industrias como la electrónica y la médica.

Resina: Duradera y detallada, la resina es valiosa en los sectores de la joyería y la odontología.

 

Industrias donde la fabricación aditiva es más beneficiosa

Aeroespacial: La construcción de componentes complejos y ligeros es clave. La fabricación aditiva proporciona la solución.

Automotor: La creación rápida de prototipos y las piezas personalizables se pueden lograr con la fabricación aditiva.

Médico: Desde herramientas quirúrgicas hasta prótesis, la fabricación aditiva revoluciona el cuidado de la salud.

Dental: La fabricación aditiva permite implantes dentales y dispositivos de ortodoncia precisos.

Joyas: Los diseños complejos con alta precisión se hacen posibles con la fabricación aditiva.

Calzado: ¿Suelas y patrones personalizados? La fabricación aditiva lo hace posible.

Educación: La fabricación aditiva ofrece oportunidades de aprendizaje práctico y estimula la creatividad.

Investigación: Experimentando con nuevos materiales y diseños, la fabricación aditiva allana el camino.

Construcción: Al crear modelos arquitectónicos o incluso elementos de construcción reales, la fabricación aditiva lidera el camino.

¡Entendiendo la Manufactura Sustractiva!

Explicación del proceso de fabricación sustractiva

La fabricación sustractiva comienza con un bloque sólido. Imagina un bloque de queso. A continuación, las máquinas cortan las piezas. Ahora, imagina el bloque con la forma de un auto de carreras. Imagínese, los modelos informáticos en 3D guían las máquinas. De hecho, el control numérico por computadora, o CNC, comanda las herramientas.

Principalmente, los taladros y cortadores dan forma al bloque. Además, se eliminan los residuos. Entonces, la sustracción gana en precisión. Lamentablemente, el 30% del material podría ser desperdicio. En general, las formas sustractivas parten de los sólidos.

Materiales comunes utilizados en la fabricación sustractiva

Aluminio: Los aviones adoran el aluminio. ¿Por qué? Es ligero y fuerte. Además, combate el óxido. Las máquinas herramienta le dan forma fácilmente.

Latón: Los músicos valoran los metales. Las trompetas cantan a causa del bronce. Las máquinas lo transforman en tubos y campanas.

Bronce: Los artistas anhelan el bronce. Se transforma en estatuas. Las estatuas de bronce se mantienen erguidas durante siglos.

Cobre: Los cables necesitan cobre. El cobre ayuda al flujo de electricidad. Los radiadores y las tuberías también adoran el cobre. Cuando se fabrican componentes complejos, un molde de precisión se utiliza a menudo para dar forma eficiente al cobre.

Acero: Los edificios confían en el acero. El acero hace vigas. Las vigas sostienen edificios altos.

Acero inoxidable: Las cocinas adoran el acero inoxidable. Las ollas y sartenes lo usan. No se oxida ni mancha.

Titanio: Las naves espaciales cuentan con titanio. Alta resistencia, bajo peso. Ideal para volar al espacio.

Madera: La gente construye con madera. Casas, mesas, sillas. Las herramientas cortan la madera en formas.

Acrílico: Los letreros usan acrílico. Brillante, claro y duradero. Perfecto para letreros al aire libre.

Policarbonato: Las gafas de seguridad incluyen policarbonato. Duro, claro y seguro. Protege los ojos del daño.

PEAD: Las jarras de leche son de HDPE. HDPE significa Polietileno de alta densidad. Mantiene la leche fresca.

ABDOMINALES: Los bloques LEGO usan ABS. ABS significaAcrilonitrilo butadieno estireno. Es resistente y construye juguetes divertidos.

PTFE: Las sartenes antiadherentes confían en PTFE. PTFE es teflón. La comida se desliza con facilidad.

 

Industrias donde la fabricación sustractiva es más beneficiosa

Automotor: Los autos necesitan repuestos. La fabricación sustractiva hace motores, engranajes. Piezas precisas para paseos suaves.

Aeroespacial: Los aviones y los cohetes se disparan. El titanio y el aluminio toman forma. Las partes ligeras y fuertes vuelan alto.

Marina: Los barcos navegan por los océanos. Los motores, las hélices provienen de sustractivos.

Médico: La salud no tiene precio. Los implantes, las herramientas quirúrgicas importan. La precisión salva vidas, la sustracción ayuda.

Construcción: Los edificios se levantan. Acero, madera, imprescindible. Sustractivo da forma al corazón de una ciudad.

Energía: El poder mantiene las luces encendidas. Turbinas, núcleos de generadores. Los poderes sustractivos les dan vida.

Electrónica: Los teléfonos, las computadoras necesitan chips. Manualidades sustractivas de piezas diminutas. Conecta el mundo con la tecnología.

Muebles: Los hogares necesitan comodidad. Sillas, mesas para juntar. La madera, los metales unen a las familias.

Comparación detallada: ¡Fabricación aditiva frente a sustractiva!

Uso de materiales: En la fabricación sustractiva, se cortan bloques sólidos de material. El resultado: piezas de formas precisas. La fabricación aditiva, por el contrario, construye piezas desde cero. Capa por capa, el material se agrega para formar el producto final.

Eficiencia energética: Los métodos sustractivos consumen una energía considerable, específicamente en los procesos de configuración de máquinas y herramientas. La fabricación aditiva se destaca por un menor uso de energía durante la fabricación, ofreciendo una opción más sostenible.

Costes laborales: La mano de obra calificada es una necesidad para la fabricación sustractiva. Los costos de capacitación y operación, por lo tanto, se disparan. Sin embargo, los métodos aditivos requieren menos intervención manual. En consecuencia, los gastos laborales disminuyen.

Generacion de residuos: Las virutas, recortes y otros materiales sobrantes abundan en la fabricación sustractiva. El enfoque aditivo, sin embargo, emplea solo el material necesario. Se minimizan los residuos.

Tiempo de producción: Para geometrías complejas, la fabricación aditiva supera a su contraparte sustractiva. Los procesos sustractivos pueden llevar más tiempo debido a los extensos períodos de herramientas y configuración.

Flexibilidad: Debido a su construcción capa por capa, la fabricación aditiva abarca diseños complejos. Las técnicas sustractivas pueden tener problemas con estructuras intrincadas debido a las limitaciones de las herramientas. A Centro de mecanizado vertical CNC ayuda a mejorar la flexibilidad y reducir el tiempo de producción en la fabricación sustractiva.

Requisitos de herramientas: Las herramientas para procesos sustractivos pueden ser costosas y consumir mucho tiempo. La fabricación aditiva no requiere herramientas específicas, lo que reduce los costos y el tiempo asociados.

Acabado de la superficie: La fabricación sustractiva puede lograr acabados superficiales superiores. Sin embargo, la fabricación aditiva puede necesitar un procesamiento posterior para mejorar la calidad de la superficie.

Fuerza de la parte: La fabricación sustractiva a menudo da como resultado piezas más fuertes debido a la menor tensión interna. Los procesos aditivos pueden generar piezas con tensión interna, lo que afecta la resistencia.

Complejidad del diseño: Los diseños complejos son fáciles para la fabricación aditiva. Sin embargo, los métodos sustractivos pueden limitar la complejidad del diseño debido a las restricciones de herramientas.

Volumen de Producción: La fabricación sustractiva reina suprema para la producción de alto volumen. Las técnicas aditivas suelen brillar en tiradas de menor volumen.

Prototipos: La velocidad y la flexibilidad hacen que la fabricación aditiva sea una excelente opción para la creación de prototipos. Los métodos sustractivos pueden no ser tan eficientes o rentables para la creación de prototipos.

 

¿Cuándo elegir la fabricación aditiva? 

Prototipos: 

Los plazos de entrega rápidos y las modificaciones sencillas del diseño hacen que la fabricación aditiva sea ideal para los prototipos. Se pueden lograr altos niveles de detalle y precisión con menos recursos.

 

Geometrías complejas:

La fabricación aditiva tiene la ventaja cuando se trata de diseños intrincados. La construcción de estructuras capa por capa permite una complejidad inalcanzable mediante métodos sustractivos.

 

Personalización: 

La fabricación aditiva prospera en la producción de piezas personalizadas. Los diseños personalizados se adaptan fácilmente sin herramientas adicionales ni costos de instalación.

 

Producción de lotes pequeños:

Las técnicas aditivas son rentables para la producción de lotes pequeños. Sin herramientas adicionales reduce los tiempos de configuración y los costos generales.

 

Piezas ligeras:

Al permitir estructuras huecas y diseños de celosía, la fabricación aditiva crea piezas más ligeras pero resistentes. Los métodos sustractivos tradicionales pueden tener problemas con tales diseños.

 

Piezas de varios materiales:

La fabricación con múltiples materiales es un punto fuerte de los métodos aditivos. Las técnicas sustractivas a menudo restringen el uso de varios materiales en una sola pieza.

 

Baja producción de residuos:

La fabricación aditiva utiliza solo el material necesario, lo que reduce el desperdicio. Por el contrario, los métodos sustractivos producen más material de desecho.

 

Estructuras Huecas:

 La fabricación aditiva crea estructuras huecas sin esfuerzo. Los métodos sustractivos pueden enfrentar dificultades, lo que lleva a costos más altos y tiempos de producción más prolongados.

 

Producción de herramientas:

Las técnicas aditivas pueden producir rápidamente herramientas y accesorios, mejorandoproductividad. Los métodos sustractivos pueden llevar más tiempo y resultar más caros.

 

Montaje Reducido: 

La fabricación aditiva puede crear ensamblajes complejos como una sola pieza, lo que reduce las necesidades de ensamblaje. Los métodos sustractivos a menudo requieren piezas separadas para el ensamblaje, lo que aumenta el tiempo y el costo de producción.

 

¿Cuándo elegir la fabricación sustractiva?

Alto volumen

En la fabricación sustractiva, se pueden fabricar rápidamente números masivos como 10.000 piezas. Ideal para pedidos grandes.

 

Piezas de precisión

Las máquinas tallan formas para ser súper exactas. Para motores a reacción, donde los milímetros importan, esto es de primera categoría.

 

Alta resistencia

¿Fabricar piezas de automóviles sólidas? La fabricación sustractiva forma piezas robustas y duraderas que no se rompen fácilmente.

 

Amplias opciones de materiales

Aluminio, titanio y plásticos: todo juego justo. Elija de una gran lista para diversas necesidades.

 

Acabados Lisos

Sin golpes ni asperezas. Los productos se ven y se sienten suaves como la seda, agradables al tacto.

 

Piezas grandes

La fabricación sustractiva sobresale en artículos grandes. Piensa en cascos de barcos y alas de aviones.

 

Formas estándar

Círculos, cuadrados y triángulos. Para formas simples, la fabricación sustractiva es un ganador seguro.

 

Económico para diseños simples

Los productos básicos no cuestan mucho. Tu billetera se mantiene feliz al hacer diseños simples.

 

Fácilmente disponibles

Encontrar servicios de fabricación sustractiva es fácil. Abundan las opciones para sus proyectos.

 

Probado en la industria

Muchos años de confianza. Los expertos de la industria asienten con aprobación ante el historial de la fabricación sustractiva.

 

 

¡Eficiencia y precisión en la fabricación aditiva y sustractiva!

Eficiencia de tiempo

Velocidades de fabricación aditiva como el rayo. En horas, su diseño cobra vida.

 

Energía usada

La fabricación sustractiva consume más energía. Mientras tanto, las impresoras 3D consumen poca energía.

 

Residuos de materiales

Di no a la basura. La fabricación aditiva utiliza casi el 98 % de los materiales y casi no deja residuos.

 

Precisión

Puntuaciones sustractivas en precisión. Additive sigue de cerca, elaborando productos finamente detallados. el uso de un máquina de grabado y fresado puede mejorar aún más la precisión de la fabricación sustractiva.

 

Escalabilidad

¿Necesitas más productos? La fabricación aditiva puede escalar fácilmente sin contratiempos.

 

Flexibilidad

Sueño grande. La fabricación aditiva hace realidad incluso los diseños más salvajes.

 

Consistencia

Fiable como un reloj bien afinado. La fabricación aditiva produce productos uniformes cada vez.

 

Tasas de error

Ambos tipos cuentan con bajas tasas de error. Las herramientas de precisión reducen al mínimo los errores.

 

Tiempos de configuración

La fabricación aditiva comienza más rápido. No hay necesidad de esperar herramientas y moldes.

 

Velocidades operativas

El aditivo hace que los diseños complejos sean más rápidos. Para productos más simples, la sustracción se lleva la corona.

 

Calidad y rendimiento: ¡Fabricación aditiva frente a sustractiva!

Fortaleza: La fabricación sustractiva a menudo produce piezas más fuertes debido a la continuidad del material. Mientras tanto, la fabricación aditiva se construye capa por capa, lo que a veces afecta la fuerza de unión.

Durabilidad: Los métodos sustractivos pueden manejar más desgaste, especialmente en escenarios de servicio pesado. Las piezas aditivas ofrecen durabilidad en aplicaciones sensibles al diseño.

Acabado de la superficie: Subtractive ofrece superficies más suaves. Las piezas aditivas pueden necesitar un procesamiento posterior para acabados similares.

Propiedades materiales: Los métodos aditivos aceptan una gama más amplia de materiales, incluidos los cerámicos y los metales. Los métodos sustractivos trabajan principalmente con metales.

Consistencia de la pieza: La fabricación sustractiva ofrece piezas consistentes, gracias a la precisión controlada por computadora. Additive enfrenta desafíos con la inconsistencia de las capas.

Precisión dimensional: Los métodos sustractivos sobresalen en precisión dimensional. Los métodos aditivos pueden coincidir, pero pueden requerir ajustes.

Repetibilidad: Ambos métodos ofrecen una buena repetibilidad. Sin embargo, la sustracción puede ser más rápida para lotes más grandes.

Control de procesos: Sustractivo da más control sobre el proceso. La fabricación aditiva proporciona control sobre las estructuras internas.

Flexibilidad de materiales: La fabricación aditiva brilla aquí, trabajando con una variedad de materiales. La sustracción es algo limitada.

Libertad de diseño: La fabricación aditiva permite geometrías y estructuras internas complejas. La sustracción se limita a las superficies accesibles.

 

Mantenimiento de equipos: ¡Aditivo vs sustractivo!

Procedimientos de limpieza: Las máquinas sustractivas requieren la eliminación regular de virutas. Las impresoras aditivas necesitan la eliminación periódica del material no utilizado.

Mantenimiento Programado: Ambos tipos requieren controles periódicos. Las impresoras aditivas pueden necesitar una limpieza de boquillas más frecuente.

Calibración: La calibración es crucial para ambos. Las máquinas de fabricación aditiva necesitan una nivelación regular de la cama.

Reemplazo de piezas: Las piezas de desgaste para máquinas sustractivas incluyen brocas. Las impresoras aditivas a menudo necesitan reemplazos de boquillas.

Úsese y tírese: Las máquinas sustractivas pueden mostrar desgaste debido a la remoción constante de material. Las impresoras aditivas se desgastan principalmente en la boquilla.

Vida útil de la herramienta: Las herramientas de las máquinas sustractivas suelen tener una vida útil más larga. Las boquillas de las máquinas de aditivos pueden desgastarse más rápido.

Horarios de inspección: La inspección regular es necesaria para ambos, teniendo en cuenta la seguridad y la precisión.

OperacionalCheques: Ambos tipos requieren comprobaciones operativas diarias para garantizar un funcionamiento sin problemas.

Lubricación: Las máquinas sustractivas necesitan una lubricación más frecuente. Las impresoras aditivas requieren menos.

Precauciones de seguridad: Los métodos sustractivos implican más riesgos de seguridad debido a las virutas y el polvo. Las máquinas aditivas plantean menos riesgos de seguridad.

 

¡Consideraciones de diseño en la fabricación aditiva y sustractiva!

Complejidad Geométrica: En la fabricación aditiva, los diseños complejos no suponen ningún obstáculo. Las técnicas sustractivas, por otro lado, luchan con geometrías intrincadas.

Selección de materiales: Los procesos aditivos soportan diversos materiales. Los métodos sustractivos ofrecen menos opciones.

Tolerancias: Ajustado tolerancias son alcanzables en procesos sustractivos. Las técnicas aditivas pueden carecer de precisión.

Acabado de la superficie: Las técnicas sustractivas proporcionan excelentes acabados. Los métodos aditivos pueden requerir un acabado posterior al proceso.

Tamaño de la pieza: La fabricación sustractiva maneja mejor las piezas grandes. Las técnicas aditivas sobresalen con piezas pequeñas y complejas.

Volumen de producción: Para la producción de alto volumen, se destacan los métodos sustractivos. Las técnicas aditivas se adaptan a piezas personalizadas de bajo volumen.

Postprocesamiento: Los procesos sustractivos exigen menos posprocesamiento. Los métodos aditivos requieren pasos finales.

Ensambles: La fabricación aditiva permite ensamblajes consolidados. Los procesos sustractivos pueden requerir etapas de ensamblaje separadas.

Factores de costo: Métodos sustractivos tienen costos predecibles. Las técnicas aditivas pueden incurrir en costos adicionales de material, mano de obra o equipo.

Velocidad de producción: La fabricación sustractiva ofrece una producción rápida para diseños simples. Las técnicas aditivas proporcionan una respuesta rápida para piezas complejas.

 

Elección de un enfoque híbrido: ¡Combinación de fabricación aditiva y sustractiva!

Flexibilidad de diseño: La fabricación híbrida aprovecha el poder de ambas técnicas, lo que genera una gran flexibilidad de diseño.

Posibilidades de múltiples materiales: Los híbridos utilizan varios materiales en una sola pieza, lo que amplía las posibilidades creativas.

Reducción de desperdicios: La combinación de procesos puede optimizar el uso de materiales, reduciendo significativamente el desperdicio.

Mejora de precisión: Las técnicas híbridas refinan la precisión, aprovechando las fortalezas de ambos métodos.

Optimización de velocidad: La fabricación híbrida optimiza la velocidad, utilizando cada proceso donde sea más eficiente.

Ahorro de costes: El enfoque híbrido puede generar ahorros de costos al reducir el desperdicio de material y acortar el tiempo de producción.

Mejora de calidad: Al capitalizar las fortalezas de ambos métodos, la fabricación híbrida puede mejorar la calidad general.

Fuerza y durabilidad: Los procesos híbridos producen productos con mayor resistencia y durabilidad, debido al uso óptimo del material.

Vida útil del producto: Los productos fabricados a través de procesos híbridos tienden a tener una vida útil más larga, gracias a una mayor resistencia y calidad.

Potencial de innovación: Con posibilidades ampliadas de diseño y materiales, la fabricación híbrida tiene un gran potencial para la innovación.

 

Conclusión

Maravíllate con el mundo de la fabricación aditiva frente a la sustractiva que se desvela en esta guía. El lector se asomó a cómo las materias primas se transforman en productos finales. Las industrias clave aprovechan estas técnicas para fabricar aviones, automóviles, herramientas médicas y más. Por eso, saber cuál se adapta mejor a un proyecto es primordial.

Entonces, maneja este conocimiento como un profesional. Da el siguiente paso visitando CNCYANGSEN para potenciar futuras creaciones.

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