Tirar do maciço. Ou erguer camadas. Quando ganha cada um.

Para protótipos de plástico de uma a dez peças, a impressão costuma sair mais barata: não há custo de preparação e vai-se direto do modelo à peça. Para protótipos metálicos, a usinagem costuma ser mais barata mesmo numa só unidade, porque imprimir metal por sinterização a laser é caríssimo, mais de 500 dólares por uma peça pequena. Em quantidades médias, de dez a cem, a usinagem ganha no custo seja qual for o material.

Às vezes, conforme o caso. O nylon por fusão multijato pode substituir o nylon injetado ou usinado em muitas peças funcionais. O titânio por sinterização a laser pode substituir o usinado em geometrias aeronáuticas complicadas. Mas o que é impresso tem, em regra, 5 a 20 % menos resistência, uma rugosidade duas a cinco vezes maior e uma banda de tolerância mais larga. Se o que manda é a tolerância ou a resistência, a usinagem continua a ser a escolha segura.

Cada vez mais se juntam. Por exemplo: a sinterização a laser imprime uma geometria complicada em Inconel, com canais internos de arrefecimento, e depois a usinagem põe em tolerância as superfícies de acoplamento críticas. Ou a sinterização imprime a forma bruta em plástico e a seguir furam-se e roscam-se à máquina os furos de precisão. Assim se junta a liberdade de forma da impressão com a exatidão da usinagem. Temos os dois processos cá dentro, pelo que o fluxo corre seguido.

Para uma peça avulsa costuma ganhar a impressão 3D: não há preparação nem programação, imprime-se e despacha-se. Resina por estereolitografia: pode estar em 24 horas. Nylon por sinterização ou fusão multijato: de 48 a 72 horas. Uma peça usinada: de 3 a 7 dias. Mas a partir de cinco ou dez unidades a usinagem alcança a impressão, porque a preparação se reparte pelas peças enquanto o tempo de impressão cresce a par do número.

A usinagem de metal forjado, sempre. O alumínio forjado 7075-T6 tem tensão de cedência de 503 MPa; o equivalente impresso por sinterização a laser fica entre 380 e 420 MPa, ou seja, 15 a 25 % menos. Noutros metais a quebra é parecida. Em peças estruturais onde a resistência manda, ganha a usinagem. Onde a geometria conta mais do que a resistência máxima, ganha a impressão.

A usinagem produz apara metálica, que se recicla. A impressão gera menos desperdício por peça, mas gasta mais energia por unidade de volume. A fusão em leito de pó traz ainda o incómodo de manusear pó. Em grande volume, a usinagem sai no conjunto mais eficiente. Em pouco volume e com geometria complicada, ganha a impressão. Quanto à energia do ferramental, ambas são muito melhores do que a fundição injetada ou a injeção.