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Fabricación aditiva o sustractiva, ¿cuál elegir?

Hay una gran euforia en torno a las impresoras 3D, y para el ávido hacedor, gran parte de ella se centra en la capacidad que tienen de “auto-replicarse” haciendo sus propias piezas. ¿Pero una impresora 3D es la herramienta adecuada para ti?

La técnica de fabricación de una impresora 3D es aditiva – la mayoría de ellas utilizan una extrusora de plástico caliente para “imprimir” un modelo de plástico. Esto contrasta con las herramientas de fabricación sustractiva, que comienzan con un bloque sólido de material y utilizan un cortador para quitar el exceso. La fabricación sustractiva es mucho más común que la aditiva, especialmente cuando se trabaja con metal y madera. Tornos, fresadoras, molinos, sierras, taladros y otras CNCs como cortadoras láser y de vinilo son todas herramientas de sustracción.

El Equivalente sustractivo de la impresión 3D

Una fresadora CNC o router es el equivalente de sustracción de la impresora 3D. Para el aficionado, el fresado es inferior a la impresión en numerosas maneras.

El fresado provoca inherentemente residuos, y sin algún tipo de control de polvo, dichos residuos se lanzarán por toda la habitación.

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El fresado es más peligroso — si bien es posible que una máquina de extrusión de plástico pueda sobrecalentarse e incendiarse, un router CNC no se salva de esto, además del peligro añadido que implica una cuchilla giratoria a 20,000 rpm enviando pedazos de sí misma, o incluso la pieza de trabajo, volando hacia ti.

Una fresadora o router es necesariamente más grande y más pesada que una impresora 3D y por lo tanto más cara y más difícil de mover. Se requiere un sistema de posicionamiento que pueda mantener la precisión cuando se enfrenta a resistencia, y motores suficientemente potentes para conducirlo.

La preparación del software también es más compleja para el fresado. Después de dibujar en un CAD ​​o programa de modelado 3D el objeto que deseas hacer, es necesario generar las trayectorias de herramientas mediante fabricación asistida por computadora (CAM). Esto implica especificar las dimensiones y ubicación de la materia prima, las dimensiones y características de la fresa espiga (cortadora) y velocidades de los ejes y el cabezal. Las herramientas para hacer esto tienden a ser complejas, y un poco desalentadoras para el usuario que lo hace por primera vez.

Desde la perspectiva del usuario, el fresado CNC es un proceso mucho más complejo que la impresión. Sin embargo, el fresado CNC tiene una ventaja significativa sobre la impresión en 3D: la tecnología es madura. Las impresoras 3D caseras están mejorando a un ritmo tremendo pero, a menudo, hay todavía un montón de retoques y experimentación implicada en conseguir una buena impresión.

¿Qué quieres hacer?

Si tus intereses tienden hacia creaciones grandes y más estructurales, hazlo con el fresado. Considera también que es más barato trabajar con madera que con plástico, y es probable que obtengas resultados sustancialmente superiores.

Por otro lado, hacer objetos complejos en 3D es mucho más complicado con fresado CNC que con una impresora 3D. Hay herramientas gratuitas para hacer fresado 2.5D, pero el software CAM para el fresado 3D puede ser muy caro y difícil de usar.

Hacer trabajo en 3D para impresión 3D es mucho más fácil. Puedes diseñar tus modelos en un programa gratuito como SketchUp o Inventor Fusion, y luego exportar un archivo STL. El software de rebanado convierte el archivo STL automáticamente en trayectorias de herramientas en código G, luego, envía el código G directamente a tu impresora 3D. 

Si quieres hacer pequeños objetos en 3D, una impresora 3D es la elección correcta.

Haz tu propia CNC

El hacer fresado no significa que tengas que renunciar a la auto-replicación o a la fabricación de tu propia máquina. Patrick Hood Daniel, autor de Build Your Own CNC Machine, hizo un kit para construir desde cero una CNC capaz de hacer todas sus piezas a la medida, como la impresora 3D RepRap. El bastidor está hecho de madera contrachapada cortada a la medida. Todo lo demás es hardware estándar.

El ángulo de aluminio, pernos, y tornillos están disponibles en cualquier ferretería. Los husillos y tuercas anti-backlash, probablemente tendrán que ser ordenadas por correo a McMaster-Carr o DumpsterCNC, pero puedes arreglartelas con menos piezas de ferretería en caso de apuro. Los motores paso a paso y los controladores son totalmente genéricos y están disponibles en muchos lados. El eje rotatorio es un router de madera ordinaria. Por ejemplo el Porter-Cable 892.

En cuanto a las partes que necesitas, puedes mandarlas a hacer con algún servicio de fresado o adquirirlas en forma de kits que vende Patrick.

Para obtener el CAD y los archivos CAM para las partes, descarga los planos del kit para fresadora CNC versión 1.3. Los videos en la web explican cómo poner todo junto. Los archivos están bajo la licencia  Creative Commons Attribution-NonCommercial, lo que significa que puedes hacer  las máquinas para ti mismo y para tus amigos, pero no puedes venderlas en el mercado.

Fuente.