{"id":59360,"date":"2022-11-30T00:02:08","date_gmt":"2022-11-29T23:02:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=59360"},"modified":"2022-11-30T08:55:24","modified_gmt":"2022-11-30T07:55:24","slug":"fabricacion-aditiva-y-sustractiva-240620222","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/fabricacion-aditiva-y-sustractiva-240620222\/","title":{"rendered":"Fabricaci\u00f3n aditiva y sustractiva: \u00bfrivales o complementarias?"},"content":{"rendered":"

Aunque cada vez m\u00e1s empresas optan por integrar la fabricaci\u00f3n aditiva, la sustractiva sigue siendo el m\u00e9todo m\u00e1s utilizado en la industria. En la actualidad, la impresi\u00f3n 3D se usa principalmente para complementar los m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n sustractiva. Como su nombre indica, a diferencia de la fabricaci\u00f3n aditiva<\/a>, esta t\u00e9cnica implica la eliminaci\u00f3n de material para producir piezas del tama\u00f1o deseado. En la actualidad, se utiliza en muchas industrias, como la aeroespacial, la automovil\u00edstica, la metal\u00fargica, etc.<\/p>\n

Al igual que la fabricaci\u00f3n aditiva y sus m\u00faltiples procesos, existen diferentes m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n sustractiva. Quiz\u00e1 hayas o\u00eddo el t\u00e9rmino \u00abmecanizado CNC\u00bb. Acr\u00f3nimo de Computer Numerical Control (en espa\u00f1ol, Control Num\u00e9rico por Computadora), abarca las t\u00e9cnicas de eliminaci\u00f3n de material que se basan en un programa digital que controla las m\u00e1quinas herramienta. Esto incluye el taladrado, el torneado, el fresado y el mandrilado. El mecanizado CNC es compatible con una amplia gama de materiales, desde pl\u00e1sticos hasta metales. No todas las t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n sustractiva utilizan un programa digital, por lo que volveremos a hablar de algunos m\u00e9todos de corte m\u00e1s adelante.<\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: Protolabs<\/p><\/div>\n

Los procesos de mecanizado CNC<\/h3>\n

El mecanizado CNC<\/a> abarca varios procesos, empezando por el torneado y el mandrinado, donde se utiliza una pieza m\u00f3vil sobre un eje giratorio. La energ\u00eda necesaria para el mecanizado de la pieza la proporciona el propio movimiento. Estos m\u00e9todos permiten fabricar todas las piezas modeladas por rotaci\u00f3n. En concreto, se trata de un dibujo en 2D que se replica sin l\u00edmites a lo largo de un eje de rotaci\u00f3n, formando as\u00ed un modelo en 3D. A pesar de sus diferentes nombres, el torneado y el mandrinado son muy similares, ya que ambos utilizan el mismo principio. La diferencia es que el mandrinado trabaja en el interior de la pieza mientras que el torneado lo hace en el exterior. Al permitir la fabricaci\u00f3n de piezas con madera, metales y ciertos pl\u00e1sticos, los tornos y mandrinadoras est\u00e1n presentes hoy en d\u00eda en muchas industrias, como la del autom\u00f3vil, la aeroespacial, la m\u00e9dica o incluso la de la decoraci\u00f3n.<\/p>

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Otra de las t\u00e9cnicas es la de fresado. Por su precisi\u00f3n, su posibilidad de mecanizado y su capacidad para crear piezas con cavidades internas, el fresado ofrece grandes ventajas dentro de un proceso de fabricaci\u00f3n. Esta t\u00e9cnica utiliza fresas de corte para suprimir el material lateralmente. Cuando la cuchilla est\u00e1 en el material, puede moverse perpendicularmente y eliminar material a lo largo de su trayectoria. El fresado es compatible con muchos materiales gracias a una variedad de herramientas intercambiables adecuadas para diferentes tareas y materiales. Sin embargo, este m\u00e9todo tiene algunas desventajas que pueden dificultar su acceso. Por ejemplo, el mecanizado de una pieza suele dividirse en varios pasos\/operaciones y \u00e9stos requieren cambios regulares de herramientas.<\/p>\n

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El proceso de fresado.<\/p><\/div>\n

El taladrado y el fresado utilizan herramientas muy similares, pero no deben confundirse. Un taladro s\u00f3lo se utiliza para hacer agujeros redondos con una broca. El fresado ofrece una mayor libertad de fabricaci\u00f3n, sobre todo porque permite hacer agujeros o formas de mayor di\u00e1metro, mientras que el taladrado permite hacer agujeros del mismo di\u00e1metro que la broca. A pesar de sus muchas ventajas, el fresado es mucho m\u00e1s lento que el taladrado cuando se trata de hacer agujeros, por lo que el taladrado es m\u00e1s adecuado para hacer varios cortes iguales seguidos.<\/p>\n

Aunque el mecanizado CNC abarca muchas t\u00e9cnicas, la fabricaci\u00f3n sustractiva no se limita a ellas. Tambi\u00e9n hay otros m\u00e9todos, como la estampaci\u00f3n, que son utilizados por muchas industrias.<\/span><\/p>\n

Distintas t\u00e9cnicas de corte<\/h3>\n

Mientras que algunas empresas conf\u00edan en las cortadoras l\u00e1ser para industrias como la automoci\u00f3n, otras optan por la electroerosi\u00f3n. El llamado EDM o mecanizado por descarga el\u00e9ctrica (en ingl\u00e9s, Electrical Discharge Machining), es un m\u00e9todo que se presenta en tres formas: electroerosi\u00f3n por hilo, electroerosi\u00f3n por cavidad o penetraci\u00f3n, y electroerosi\u00f3n por taladrado r\u00e1pido. Este \u00faltimo se diferencia del taladrado convencional por su capacidad de hacer agujeros m\u00e1s finos y profundos utilizando un electrodo. Aunque estos diferentes m\u00e9todos son relativamente lentos, se distinguen de los dem\u00e1s por su precisi\u00f3n. La electroerosi\u00f3n utiliza descargas el\u00e9ctricas para producir piezas de hormig\u00f3n, piedra, metal y muchos otros materiales.<\/p>\n

Por otro lado, la tecnolog\u00eda de corte l\u00e1ser trabaja con una potencia de varios cientos de vatios para cortar varios materiales de forma r\u00e1pida y precisa. Se pueden obtener, por ejemplo, piezas de hasta 1 mm\u00b2 con una tolerancia de m\u00e1s o menos 20 micras. Adem\u00e1s de cortar, estas m\u00e1quinas l\u00e1ser tambi\u00e9n son capaces de grabar. Hay dos tipos de cortadoras l\u00e1ser: las de CO2<\/a> y las de fibra, que se utilizan para cortar y grabar metales. A pesar de ofrecer grandes ventajas, las cortadoras l\u00e1ser son conocidas por liberar humos nocivos. Adem\u00e1s, como los l\u00e1seres cortan el material por medio del calor, los propios l\u00e1seres pueden sobrecalentarse. Por lo tanto, es necesario enfriarlas, lo que a menudo requiere maquinaria adicional.<\/p>\n

Por \u00faltimo, uno de los principales procesos de fabricaci\u00f3n sustractiva es el corte por chorro de agua. Este proceso se basa en el uso de un chorro de agua acompa\u00f1ado de un abrasivo, que golpea la superficie del material a gran velocidad. Esto hace que el material se contraiga y se separe para generar la forma final deseada. Se necesita un compresor de alta presi\u00f3n para generar este chorro de agua. La naturaleza del chorro y el material en cuesti\u00f3n influir\u00e1n en la profundidad y la velocidad del corte. Esta t\u00e9cnica es muy popular en las industrias aeroespacial, automovil\u00edstica y mec\u00e1nica. Ofrece una gran precisi\u00f3n, compatibilidad con muchos materiales y, a diferencia de varios procesos sustractivos, no es perjudicial. Mientras que otros procesos generan virutas, polvo o humo, el corte por chorro de agua elimina todos estos residuos al ser arrastrados por el mismo agua.<\/p>\n

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El proceso de corte por chorro de agua. (Cr\u00e9ditos: Fogepack Syst\u00e8mes)<\/p><\/div>\n

Ventajas y desventajas frente a la impresi\u00f3n 3D<\/h3>\n

Como hemos mencionado, la principal ventaja de las t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n sustractiva es probablemente su capacidad para ofrecer una gran precisi\u00f3n dimensional. A diferencia de la mayor\u00eda de los procesos de impresi\u00f3n 3D que dependen del calor para funcionar, la fabricaci\u00f3n sustractiva permite construir las piezas a temperatura ambiente. Esto evita cualquier problema de precisi\u00f3n dimensional relacionado con el funcionamiento (contracci\u00f3n) de los materiales.<\/p>\n

Para garantizar la precisi\u00f3n dimensional en la fabricaci\u00f3n sustractiva, el entorno debe estar controlado. Por ejemplo, si se desea crear una pieza a partir de un bloque de acero, es necesario llevar el material a la sala donde se va a realizar el corte con al menos 3 d\u00edas de antelaci\u00f3n, ya que de lo contrario cambiar\u00e1 de dimensi\u00f3n seg\u00fan la temperatura y la humedad.<\/p>\n

Los procesos de fabricaci\u00f3n sustractiva tambi\u00e9n se benefician de una gama m\u00e1s amplia de materiales compatibles. A diferencia de la impresi\u00f3n 3D, en la que es necesario disponer de varias impresoras basadas en distintos procesos, con la sustractiva es posible crear piezas de metal, pl\u00e1stico o madera en la misma m\u00e1quina.<\/p>\n

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La fabricaci\u00f3n sustractiva ofrece gran precisi\u00f3n dimensional.<\/p><\/div>\n

Sin embargo, los procesos de fabricaci\u00f3n sustractiva tambi\u00e9n tienen sus inconvenientes. A diferencia de la impresi\u00f3n 3D, estos m\u00e9todos de producci\u00f3n dejan grandes cantidades de residuos, mientras que la fabricaci\u00f3n aditiva es popular al utilizar \u00fanicamente el material necesario. En el mecanizado, por ejemplo, hay que eliminar las virutas y otros polvos durante el proceso de fabricaci\u00f3n para limitar la cantidad de material sobrante que puede interferir en el proceso de corte. Adem\u00e1s del polvo que genera la fabricaci\u00f3n sustractiva, tambi\u00e9n puede producir un humo perjudicial para los operarios, lo que es muy habitual cuando se utiliza un proceso de l\u00e1ser o de electroerosi\u00f3n.<\/p>\n

Adem\u00e1s, la fabricaci\u00f3n sustractiva no ofrece la misma libertad de fabricaci\u00f3n que la impresi\u00f3n 3D. Una pieza que puede imprimirse de una sola vez puede requerir varias operaciones, el uso de diferentes m\u00e1quinas y una divisi\u00f3n en varias partes que deben ensamblarse para ser replicadas por la fabricaci\u00f3n sustractiva.<\/p>\n

Por \u00faltimo, es m\u00e1s dif\u00edcil conseguir geometr\u00edas complejas con procesos de eliminaci\u00f3n de material. La fabricaci\u00f3n aditiva permite una mayor libertad de dise\u00f1o. En otras palabras, no hay que preocuparse por las limitaciones impuestas por las m\u00e1quinas-herramienta utilizadas y, por lo tanto, podremos dar rienda suelta a nuestra imaginaci\u00f3n, sin estar limitado por las capacidades de fabricaci\u00f3n.<\/p>\n

Complementariedad de la fabricaci\u00f3n aditiva y sustractiva<\/h3>\n

Aunque ambas tecnolog\u00edas se contraponen a menudo, actualmente tienen aplicaciones muy distintas. Por esa raz\u00f3n se suelen utilizar de forma complementaria. Desde el comienzo de su fuerte crecimiento, la impresi\u00f3n 3D se ha utilizado sobre todo para la creaci\u00f3n de prototipos. Las tecnolog\u00edas 3D permiten la fabricaci\u00f3n r\u00e1pida y econ\u00f3mica de m\u00faltiples piezas y, por tanto, ofrecen la posibilidad de realizar diferentes iteraciones. Una vez determinado el dise\u00f1o, los materiales y las piezas, se puede fabricar en grandes series mediante m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n sustractiva. Varios procesos, como el corte por l\u00e1ser y el corte por chorro de agua, permiten crear un gran n\u00famero de piezas en poco tiempo. Sin embargo, otros m\u00e9todos, como el mecanizado CNC, pueden requerir muchas m\u00e1s horas. En particular, esta t\u00e9cnica exige un importante paso de programaci\u00f3n y una presencia humana casi en todo momento. Hoy en d\u00eda, el mecanizado CNC se utiliza principalmente en la fabricaci\u00f3n de moldes de inyecci\u00f3n, una t\u00e9cnica de fabricaci\u00f3n formativa.<\/p>\n

Si bien la fabricaci\u00f3n sustractiva permite reparar objetos, la impresi\u00f3n 3D ofrece m\u00e1s posibilidades en este \u00e1mbito. Un ejemplo es el proceso de deposici\u00f3n de energ\u00eda directa (DED)<\/a>, que puede utilizarse para reparar piezas met\u00e1licas sin tener que cambiarlas. En concreto, la tecnolog\u00eda es capaz de a\u00f1adir material a una pieza ya existente, evitando as\u00ed la necesidad de hacer montajes o sustituir grandes piezas. De forma general, las tecnolog\u00edas 3D permiten reproducir piezas que han fallado o se han desgastado con el tiempo, todo ello bajo demanda y en peque\u00f1as series. En lugar de tirarla, el usuario puede reparar la pieza y minimizar su impacto medioambiental.<\/p>\n

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La tecnolog\u00eda DED permite la reparaci\u00f3n de piezas. (Cr\u00e9ditos: AdvancedPowders)<\/p><\/div>\n

A pesar de sus diferencias y procesos, la fabricaci\u00f3n sustractiva y aditiva suelen ir de la mano. Debido a sus respectivas caracter\u00edsticas, estos dos tipos de fabricaci\u00f3n se complementan entre s\u00ed, haciendo posible la creaci\u00f3n de piezas precisas nunca antes imaginadas. Para combinar estas t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n, se han ideado consorcios, como la organizaci\u00f3n Hybrid Advanced Manufacturing – Integrating Technologies, que pretende ofrecer a las empresas la libertad de dise\u00f1o de la fabricaci\u00f3n aditiva y la precisi\u00f3n de la fabricaci\u00f3n sustractiva.<\/p>\n

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*Cr\u00e9ditos foto de portada: Turcon<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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