Quali sono le differenze tra la lavorazione CNC e la stampa 3D?

3 aprile 2023

La lavorazione CNC e la stampa 3D sono tecnologie rapide, versatili ed economiche per realizzare prototipi e parti destinate all'uso finale. Tuttavia, se si studiano i due in dettaglio, si notano molte piccole ma importanti differenze. Quando si arriva alla domanda su quale utilizzare per una parte particolare, la risposta di solito inizia con "Dipende...".

Quando si realizza una parte mediante lavorazione CNC, il processo inizia con un materiale solido (un "grezzo") e il processo di lavorazione impiega una varietà di utensili da taglio per rimuovere il materiale, poco a poco secondo i percorsi utensile programmati, per lasciare la geometria richiesta. La lavorazione CNC viene definita processo sottrattivo perché rimuove il materiale per creare la parte.

Al contrario, la stampa 3D costruisce la parte strato per strato. SLS fa questo per mezzo di un laser ad alta potenza che fonde una polvere fine, mentre SLA, PμSL, DLP e PolyJet costruiscono parti da resine liquide fotopolimerizzabili (fotopolimeri). La stampa 3D è quindi nota come processo additivo.

A volte si dice che i processi sottrattivi sono dispendiosi in termini di utilizzo del materiale, rispetto ai processi additivi. Questo può essere vero, a seconda della geometria della parte. Tuttavia, per la maggior parte dei progetti in cui siamo coinvolti, il costo del materiale è solo uno dei tanti fattori da prendere in considerazione quando si sceglie la tecnologia di produzione, ed è improbabile che sia quello decisivo.

Che si tratti di un prototipo o di un'applicazione finale, il progettista saprà quali proprietà del materiale sono necessarie, tenendo presenti i requisiti funzionali della parte e il suo ambiente operativo. Le proprietà dei materiali possono spesso essere cruciali nella decisione se utilizzare la lavorazione CNC o la stampa 3D, anche se ciò significa che la geometria della parte deve essere leggermente modificata per migliorare la lavorabilità o la stampabilità.

Disponiamo di ampie scorte dei materiali più comunemente specificati per la lavorazione CNC, ovvero lega di alluminio grado 6082, acciaio inossidabile grado 304 (A2), acciaio inossidabile grado 316 (A4), acetale (POM, Delrin) e acrilico (PMMA). Altri metalli che spesso lavoriamo con macchine CNC includono rame, ottone, bronzo fosforoso, acciaio dolce, acciaio per utensili. Lavoriamo anche un'ampia varietà di tecnopolimeri, che vanno da ABS, HDPE e polipropilene, fino a PEEK e PTFE.

Inoltre, la versatilità della lavorazione CNC ci consente di procurarci e lavorare quasi tutti i materiali solidi, come schiume per modellare, MDF e pannelli per utensili.

Per la stampa 3D, esistono centinaia di materiali diversi sul mercato, sebbene ciascuna tecnologia di stampa 3D sia compatibile solo con un sottoinsieme di questi. Inoltre, ci saranno sempre parametri operativi ottimali per ogni combinazione di macchina e materiale. Per poter mantenere un'elevata qualità e tempi di consegna rapidi, abbiamo selezionato un portafoglio di materiali che, secondo la nostra esperienza, soddisfano la stragrande maggioranza delle esigenze dei nostri clienti. Avendo prodotto migliaia di componenti con questi materiali, sappiamo come trarne il meglio.

Consigliamo ai clienti di decidere quali proprietà sono richieste alla parte, quindi di esaminare quale tecnologia di stampa 3D costruisce parti con materiali idonei, tenendo presente i pro e i contro delle diverse tecnologie di stampa 3D.

Con cinque tecnologie interne e una scelta di materiali per tutti tranne uno (usiamo solo nylon PA2200 nelle nostre macchine SLS), offriamo una gamma molto ampia di proprietà dei materiali per le parti stampate in 3D. A un'estremità dello spettro ci sono materiali resistenti e rigidi mentre, all'altra estremità, le parti possono avere proprietà morbide e simili alla gomma.

Vale la pena notare che quasi tutti i materiali rigidi possono essere lavorati con macchine CNC, ma non i materiali elastomerici morbidi. Questa è un’area in cui la stampa 3D presenta un vantaggio rispetto alla lavorazione CNC. Ma ricorda che esiste un'altra opzione per le parti in elastomero: utilizzare una macchina CNC o stampare in 3D un modello principale, quindi utilizzarlo per fondere sotto vuoto una o più parti in una formulazione morbida di resina poliuretanica.