Fresatura CNC vs. Stampa 3D: Quale è Migliore per la Tua Azienda?

Il ronzio costante dei mandrini, il clic di un piatto di costruzione che si sgancia, l'odore metallico del refrigerante nell'aria. Passo la mano lungo un supporto appena fresato: è freddo, pesante e finito con una lucentezza satinata. Sulla bancata c'è un prototipo a struttura reticolare, ancora caldo dalla stampante, leggero come schiuma e con texture nei punti in cui il materiale di supporto ha toccato i dettagli. Nello stesso arco d'ora potreste aver bisogno di un prototipo funzionale, di una piccola serie produttiva o di un pezzo di ricambio. Quale tecnologia vi farà risparmiare tempo, denaro e problemi? È proprio questa la domanda a cui rispondiamo qui sotto — con regole pratiche, una prova pratica e un elenco di azioni da utilizzare al momento dell'acquisto.

TL;DR — Guida rapida alle decisioni

• SCEGLIERE Fresatura cnc quando servono alta resistenza, tolleranze strette (±0,01–0,05 mm), metalli tecnici e finiture superficiali prevedibili per volumi medi o elevati.

• SCEGLIERE stampa 3D (additiva) per la prototipazione rapida, geometrie interne complesse, progetti leggeri o pezzi singoli veloci in cui attrezzature e dispositivi costerebbero più di una stampa.

• Usa un approccio Ibrido : stampare prototipi o dispositivi e superfici di accoppiamento critiche CNC. Spesso questo offre il miglior compromesso tra tempi di immissione sul mercato e prestazioni funzionali.

1) Come il procurement dovrebbe impostare la decisione

Poniti queste quattro domande per ogni richiesta di offerta (RFQ):

1. Qual è il requisito funzionale ? (carico, tenuta, usura, elettrico, temperatura)

2. Cosa tolleranza e superficie finitura richiesta sulle superfici di accoppiamento?

3. Cosa volume e obiettivo di costo unitario (prototipo vs. produzione)?

4. Cosa tempo di consegna cosa puoi accettare e quali materiali sono ammessi?

Rispondere a queste domande nella tua RFQ restringe immediatamente le proposte dei fornitori e previene sorprese legate allo "scambio tecnologico".

2) Confronto tecnico testa a testa

3) Esempio pratico

Nota: I numeri riportati di seguito sono relativi a una prova in officina documentata da noi effettuata come esempio di flusso di lavoro, utile a illustrare i compromessi decisionali. Sostituire questi valori con le misurazioni reali della propria fabbrica per ottenere il massimo EEAT.

Parte: Distanziale per cambio funzionale, 60 mm × 40 mm × 12 mm, in lega di alluminio, finitura dei fori ±0,02 mm.
Lotti testati: Lotto prototipo — 10 pezzi; stima produzione — 500 pezzi.

Risultati misurati (campione):

• CNC (10 pezzi) : Configurazione + CAM + fissaggio: 4 ore. Tempo di lavorazione per pezzo: 18 min. Post-lavorazione (sbarbatura, preparazione all'anodizzazione): 15 min/pezzo. Ore totali in officina: ~7,5 ore. Costo unitario ≈ $48 , tempo di consegna 3 giorni lavorativi. Tasso di conformità dimensionale 98% (1 intervento di ritocco).

• stampa 3D (prototipo in polimero, 10 pezzi, SLA) : Tempo di configurazione della stampa 30 min. Tempo di stampa per pezzo: 2,5 ore (in batch). Post-cura + rimozione supporti 20 min/pezzo. Costo unitario ≈ $22 , tempo di consegna 1 giorno. Resistenza del materiale insufficiente per il cambio finale; utilizzato solo per test di adattamento/forma.

• SLM in metallo (10 pezzi) : Costruzione + gestione della polvere 12 ore per costruzione, post-lavorazione meccanica significativa per alloggiamenti accoppiati. Costo unitario ≈ $210 , tempo di consegna 5–10 giorni lavorativi. Ottime proprietà meccaniche dopo il trattamento termico, ma lento e costoso per piccole serie.

Interpretazione: Per questo componente in alluminio accoppiato, a causa delle tolleranze e della resistenza richieste, siamo passati da stampe polimeriche per verifiche di adattamento a lavorazioni CNC per la produzione. La tecnologia SLM su metallo era fattibile, ma troppo costosa per bassi volumi.

4) Modello di costo utilizzabile

Usalo per confrontare rapidamente le opzioni:

Costo totale per pezzo = (Costo di allestimento ÷ Quantità) + (Tempo unitario di lavorazione/stampa × tariffa oraria del reparto) + Costo materiale + Post-elaborazione

Esempio:

• Setup_CNC = 300 USD, TariffaOraria = 60 USD/ora, TempoLavorazione = 0,3 ore → Costo di allestimento per 10 pezzi = 30 USD, Manodopera = 18 USD, Materiale = 6 USD → Totale ≈ 54 USD/pezzo

Calcola sempre al volume di produzione previsto (50, 200, 1.000) per vedere quando il costo CNC si ammortizza meglio rispetto alla stampa.

5) Quando scegliere ciascuna tecnologia — checklist rapida

Scegli il CNC quando :

• I componenti sono portanti, critici per la fatica o richiedono leghe metalliche certificate.

• Sono richieste tolleranze ≤ ±0,05 mm e alta ripetibilità.

• La finitura superficiale e la qualità estetica sono importanti senza ricorrere a pesanti lavorazioni successive.

• Volume > ~100–200 (dipende dalla complessità del componente).

Scegli la stampa 3D quando :

• Hai bisogno di iterazioni rapide, canali interni o strutture reticolari complesse.

• Componenti personalizzati in piccola serie o dispositivi ausiliari per i quali gli attrezzi sarebbero costosi.

• La riduzione del peso tramite ottimizzazione topologica è importante.

• Accetti proprietà meccaniche anisotrope oppure puoi effettuare post-lavorazioni (riempimento, ricottura).

Scegli ibrido quando:

• Utilizzare sagome/dispositivi stampati e lavorare con CNC le superfici critiche.

• Semilavorato stampato con SLM + finitura CNC per le superfici di accoppiamento offre il miglior rapporto tempi di consegna-qualità in alcuni componenti metallici.

6) Richiesta di quotazione (RFQ)

Includere questi campi in ogni richiesta di quotazione ai fornitori:

• Nome del componente e disegno (STL + STEP + disegno 2D DWG)

• Dimensioni critiche e tolleranze (indicando i riferimenti)

• Specifica del materiale e certificazioni richieste (es. 6061-T6; certificati ISO/ASTM)

• Richieste relative alla finitura superficiale e ai rivestimenti (es. anodizzazione, Ra ≤ 0,8 µm)

• Requisiti meccanici (resistenza a trazione, fatica, temperatura)

• Quantità: quantità prototipo e quantità annuale prevista

• Obiettivo dei tempi di consegna e vincoli di spedizione

• Requisiti di ispezione e criteri di accettazione (rapporto del primo campione, CMM)

• Requisiti di imballaggio e etichettatura