CNC o DMLS: ¿cuál es el método adecuado para su pieza?
Cómo elegir entre el mecanizado de precisión y la impresión 3D en metal para su próximo proyecto.
Si está sopesando las ventajas del CNC frente al DMLS para su próximo componente, sepa que es más habitual de lo que parece. Los ingenieros y diseñadores se enfrentan a menudo a esta decisión cuando crean prototipos o producen piezas de metal complejas. Cada proceso tiene sus ventajas y sus limitaciones. Esta guía desglosa las diferencias, desde los materiales y los acabados superficiales hasta el coste, la velocidad y la complejidad, para que pueda elegir el método que mejor se adapte a sus necesidades.
¿Qué es el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC (control numérico computarizado) es un proceso de fabricación sustractivo que elimina material de un bloque sólido mediante herramientas de corte. Comprende el fresado, el torneado y el taladrado. Cada operación se programa para realizar movimientos precisos y obtener resultados repetibles.
El CNC es conocido por sus plazos de entrega rápidos, su precisión, su repetibilidad y su capacidad para crear geometrías complejas a partir de una amplia gama de metales y plásticos. Es ideal tanto para el prototipado rápido como para la producción de volúmenes medios , especialmente cuando se requieren tolerancias estrictas y acabados lisos.
¿Qué es el DMLS?
El sinterizado directo de metal por láser (DMLS) es un proceso de fabricación aditiva que construye piezas capa a capa a partir de polvo metálico fino, utilizando un láser de alta potencia para fusionar las partículas entre sí.
El DMLS es excelente para la producción de estructuras geométricamente complejas o ligeras, tales como canales internos o retículas que serían imposibles de conseguir con los métodos de fabricación tradicionales. Además, no requiere moldes, lo que significa que los ingenieros pueden iterar más rápido durante las primeras fases del diseño.
Qué aspectos considerar al seleccionar un método de fabricación
Elegir el método de fabricación adecuado va más allá de la geometría y el coste. También hay que tener en cuenta los requisitos de los materiales, las expectativas de acabado superficial, la complejidad del diseño y la rapidez con la que se necesita la pieza. Estas son algunas pautas rápidas para empezar:
- ¿Necesita variedad de materiales? → El mecanizado CNC ofrece plásticos y una amplia gama de metales
- ¿Necesita características internas complejas? → El DMLS es adecuado para geometrías orgánicas y complejas
- ¿Necesita acabados ultralisos o tolerancias estrictas? → El mecanizado CNC destaca en estos aspectos
- ¿Necesita eliminar pasos de montaje? → El DMLS permite la consolidación de piezas
CNC frente a DMLS de un vistazo
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Característica |
Mecanizado CNC |
DMLS |
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Tipo de proceso |
Sustractivo |
Aditivo |
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Tipos de materiales |
Metales y plásticos |
Solo metales |
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Ideal para |
Precisión, acabado superficial, repetibilidad |
Geometrías complejas, prototipado en metal de bajo volumen |
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Plazo de entrega |
Más corto (para la mayoría de las piezas) |
Más largo (debido a la impresión y el procesamiento posterior) |
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Rentabilidad |
Mejor para grandes volúmenes |
Mejor para piezas complejas y consolidación de piezas |
Capacidades de los materiales
La selección de los materiales repercute en el rendimiento, el coste y la compatibilidad del proceso. El mecanizado CNC admite una amplia gama de materiales, entre ellos, aluminio, acero inoxidable, cobre y latón, titanio y diversos plásticos como ABS, nailon, POM y PTFE. Esta flexibilidad permite a los ingenieros seleccionar materiales en función de su resistencia, propiedades térmicas y maquinabilidad.
El DMLS se limita a polvos metálicos, pero comprende aleaciones avanzadas como aluminio, Inconel 718, acero inoxidable 316L, titanio y cromo-cobalto. Estos materiales son excelentes para aplicaciones de alto rendimiento en las que se requiere una relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión o resistencia al calor.
Acabados superficiales y tolerancias
La calidad de la superficie y la precisión dimensional son fundamentales para un funcionamiento y un ajuste adecuados. Aunque tanto el mecanizado CNC como el DMLS pueden ofrecer resultados de alta calidad, los procesos son considerablemente diferentes.
Las piezas mecanizadas por CNC son por lo general muy lisas nada más salir de la máquina, con valores Ra de apenas 0,8 μm. También es posible añadir acabados como el anodizado, el granallado o pintura en polvo, dependiendo del material y la aplicación. Las tolerancias pueden reducirse hasta ±0,025 mm, lo que convierte al CNC en una opción sólida para componentes de ajuste preciso.
Las piezas fabricadas con DMLS salen de la impresora con una textura más rugosa, de entre 10 y 15 μm Ra. Sin embargo, puede suavizar la superficie mediante mecanizado, pulido, tamboreo o acabado químico. Las tolerancias estándar son de aproximadamente ±0,1 mm, pero también pueden reducirse con un mecanizado secundario en características críticas. Solo debe tenerse en cuenta que los pasos de acabado adicionales pueden suponer más tiempo y coste.
Ventajas
Cada tecnología tiene sus virtudes en función de sus objetivos de diseño, requisitos de materiales y complejidad.
Mecanizado CNC
- Alta precisión y tolerancias estrictas
- Excelentes acabados superficiales y gran variedad de opciones de procesamiento posterior
- Admite metales y plásticos
- Plazos de entrega más cortos para geometrías más sencillas
DMLS
- Ideal para formas muy complejas u orgánicas
- No requiere moldes
- Genera menos residuos, ya que las piezas se crean de forma aditiva
- Adecuado para piezas ligeras o consolidadas
Inconvenientes
Cada proceso tiene sus ventajas e inconvenientes en función del diseño de las piezas y las necesidades de producción.
Mecanizado CNC
- Menos adecuado para características internas complejas
- Produce más residuos debido al proceso sustractivo
DMLS
- Limitado a polvos metálicos específicos
- El acabado superficial requiere un procesamiento posterior
Volumen de producción y plazos de entrega
La velocidad y la escala de producción pueden influir a la hora de elegir el método más adecuado para su proyecto. El mecanizado CNC suele ser la opción preferida para el prototipado rápido y la producción de volúmenes medios, debido a sus tiempos de configuración más cortos y a sus plazos de entrega predecibles. Las piezas de CNC de Protolabs pueden enviarse en un día hábil.
El DMLS es más adecuado para prototipos únicos o la producción de bajo volumen de piezas con geometrías complejas. Sin embargo, los plazos de entrega suelen ser más largos debido al proceso de creación por capas, la manipulación del polvo y el procesamiento posterior necesario.
CNC frente a DMLS: plazos de entrega y volúmenes
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Mecanizado CNC |
DMLS |
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Plazo de entrega típico |
1-3 días hábiles |
5-7 días hábiles |
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Punto óptimo de volumen |
1-10 000 piezas |
1-50 piezas |
Comparación de costes
El dinero es importante, y cada tecnología afecta a su presupuesto de forma diferente en función de cómo la utilice. El mecanizado CNC generalmente resulta más económico a gran escala, ya que los costes de configuración se reparten entre más piezas y las máquinas pueden funcionar de forma eficiente en trabajos repetitivos. Sin embargo, los costes pueden aumentar con piezas complejas, tolerancias estrictas o materiales de alta calidad.
El DMLS suele tener un coste por pieza más elevado, debido principalmente al precio del polvo metálico, el tiempo de impresión y el procesamiento posterior. No obstante, puede resultar más rentable en aplicaciones que se benefician de la consolidación de piezas, la reducción del peso o características de diseño complejas que, de otro modo, requerirían múltiples pasos.
Casos prácticos y adecuación al sector
Tanto el CNC como el DMLS se utilizan en una amplia variedad de industrias.
El CNC suele ser la opción preferida para soportes y envolventes para el sector aeroespacial y automotriz, carcasas de equipos médicos, engranajes y plantillas, donde las tolerancias, los acabados y la durabilidad son la máxima prioridad. También se utiliza con frecuencia en sectores como la energía, la electrónica de consumo y la maquinaria industrial, en los que la durabilidad y la repetibilidad de los materiales son importantes.
El DMLS es ideal para piezas como intercambiadores de calor, componentes estructurales ligeros y canales de enfriamiento conformados, ya que permite construir características internas complejas, tales como retículas y caminos de flujo integrados, directamente en una sola pieza impresa, sin necesidad de moldes ni ensamblaje. Estos diseños avanzados se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial, en robótica y en aplicaciones de automoción de alto rendimiento, donde la reducción del peso y la consolidación de piezas son fundamentales.
A continuación se muestra una comparación rápida para mostrar en qué destaca cada proceso:
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Mecanizado CNC |
DMLS |
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Soportes estructurales, carcasas y componentes certificados para vuelo que requieren tolerancias estrictas y resistencia |
Estructuras reticulares ligeras, intercambiadores de calor y piezas consolidadas con canales de enfriamiento internos |
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Instrumentos quirúrgicos, carcasas para implantes y cajas con acabados lisos y biocompatibilidad |
Implantes específicos para cada paciente, andamios óseos porosos y formas anatómicas complejas |
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Piezas de transmisión, prototipos de motores y soportes para un rendimiento repetible y duradero |
Soportes personalizados, piezas ligeras o resistentes al calor para aplicaciones en deportes de motor y vehículos eléctricos |
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Efectores finales, carcasas y accesorios en los que la resistencia y la precisión son esenciales |
Uniones optimizadas topológicamente, carcasas de sensores y geometrías integradas que reducen el número de piezas |
Pregunta frecuentes: CNC frente a DMLS
Pregunta frecuentes: CNC frente a DMLS
expand_less expand_moreEl CNC es un proceso sustractivo que utiliza herramientas de corte sobre material sólido, mientras que el DMLS es aditivo, ya que construye piezas capa a capa a partir de polvo metálico.
¿Qué proceso es más preciso?
expand_less expand_moreEl mecanizado CNC ofrece, por lo general, tolerancias más estrictas y acabados más lisos, especialmente en superficies críticas.
¿Puede el DMLS sustituir al CNC?
expand_less expand_moreNo del todo. El DMLS es excelente para geometrías complejas, pero puede beneficiarse de planteamientos híbridos que acaban determinadas superficies con CNC.
¿Es mejor el DMLS para la creación de prototipos?
expand_less expand_morePara prototipos metálicos complejos, sí. Sin embargo, para diseños más sencillos o piezas de plástico, el CNC suele ser más rápido y económico.
¿Qué método es mejor para fabricar piezas aeroespaciales?
expand_less expand_moreAmbos métodos se utilizan ampliamente. El CNC se prefiere para piezas que soportan cargas o que requieren una alta tolerancia. El DMLS es ideal para diseños ligeros o consolidados.
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