Procesos comunes de mecanizado CNC y lo que se puede conseguir

Mecanizado CNC (control numérico por ordenador) es el uso de herramientas que apuntan a los materiales e intentan cortarlos con la guía de un ordenador. En este artículo se analizan los procesos de mecanizado CNC más generales como el fresado y el torneado, el tipo de material que puede mecanizarse, el nivel de precisión posible y las industrias que utilizan CNC, como la aeroespacial, la automovilística y la médica.

CNC Wizardry: Artesanía del metal con control informático

¿Ha visto alguna vez máquinas que pueden dar forma al metal y al plástico por sí solas? Se llaman máquinas CNC. CNC significa control numérico por ordenador. Estas máquinas utilizan programas informáticos para dar forma a los materiales con gran precisión y convertirlos en todo tipo de cosas útiles.

Un tipo de máquina CNC se llama fresadora. Dispone de brocas giratorias y fresas que pueden cortar bloques de material. Los ingenieros diseñan modelos en 3D en los ordenadores y la fresadora sigue esos planos para tallar la forma final. Las fresadoras pueden girar en todo tipo de direcciones -de lado a lado, adelante y atrás, arriba y abajo- para realizar diseños complejos. A veces, ¡los molinos tienen incluso 5 direcciones de giro! Dejan exactamente lo que les indica el ordenador.

Otra máquina se llama torno. En un torno, largos cilindros de plástico o metal se hacen girar muy deprisa. Mientras gira, las herramientas de corte dan forma al exterior del cilindro. Los tornos pueden crear círculos, espirales y todo tipo de curvas en los bordes exteriores. También pueden cavar herramientas en el interior del cilindro giratorio para hacer agujeros y patrones intrincados. Los ingenieros utilizan los tornos para fabricar cosas como botellas, tubos, varillas y mucho más.

Además del fresado y el torneado, existen otras técnicas CNC útiles. Una es el rectificado, que utiliza muelas en lugar de brocas y fresas para dar forma a las piezas. Otra es la electroerosión, que utiliza chispas eléctricas para fundir con precisión pequeños trozos de material ¡sin llegar a tocarlo! Algunas máquinas CNC pueden incluso dar acabados lisos y brillantes a las piezas una vez que han terminado de cortarlas.

Todos estos métodos de mecanizado guiados por ordenador permiten crear diseños muy complejos y precisos. Cualquier cosa que pueda imaginar en un ordenador puede convertirse en un objeto físico real con CNC. Ya se trate de piezas para coches, aviones, teléfonos u otros innumerables productos, las máquinas CNC hacen posible la tecnología moderna. Los ordenadores controlan con precisión las máquinas para cortar réplicas perfectas de modelos virtuales en 3D. Bastante guay, ¿verdad? Con el CNC convertimos las ideas en cosas reales.

Tolerancias para piezas de precisión

La mayoría de los talleres de CNC siguen las normas ISO 2768 sobre la precisión con la que deben fabricarse las piezas. Esta norma esboza las tolerancias para los tamaños de las diferentes características. Por ejemplo, puede que los orificios sólo necesiten estar dentro de 0,1 mm del tamaño previsto. Las piezas pueden fabricarse incluso más ajustadas que la norma si un cliente necesita una superprecisión.

Tamaños pequeños y medidas ajustadas

Las máquinas CNC pueden moldear materiales hasta escalas muy pequeñas. Los tamaños de los orificios, las paredes y otros detalles de las piezas tan pequeños como 1 mm pueden cortarse con gran precisión. Los maquinistas también pueden controlar la ubicación de las características dentro de tolerancias muy ajustadas, como que no se desvíen más de 0,01 mm de donde los planos dicen que deben estar. Esto permite reproducir una y otra vez estructuras internas y externas complejas y diminutas con tolerancias muy ajustadas. Así pues, desde las dimensiones macro a las micro, ¡el CNC destaca en la fabricación de precisión!
Elegir el material adecuado

Trabajar con metales

Las máquinas CNC pueden dar forma a muchos materiales metálicos diferentes. El aluminio es ligero y fácil de trabajar. El acero es muy resistente. El acero inoxidable no se oxida. El cobre y el latón tienen un aspecto agradable. El titanio es superligero y resistente. Los maquinistas eligen el mejor metal para cada trabajo.

Trabajar con plásticos Herramienta

Los CNC no son sólo para metales: también pueden cortar plásticos muy bien. Los plásticos como el nailon y el PVC se utilizan para fabricar todo tipo de productos. El polioximetileno (POM) es muy duro y rígido. El PTFE es resbaladizo como el teflón. El uso de plásticos permite a los diseñadores ser creativos y a las empresas fabricar productos más rápidamente.

Toques finales

Tras el corte CNC, las piezas suelen recibir un tratamiento adicional para protegerlas o mejorarlas. El chorro de arena hace que las superficies sean ásperas. El anodizado da color al aluminio. La galvanoplastia pone recubrimientos metálicos. El recubrimiento en polvo aplica pintura duradera. El pulido crea un aspecto brillante.

Acabados a medida

El acabado adecuado de la superficie depende del producto. Algunos necesitan resistir la oxidación o los productos químicos. Otros requieren texturas especiales. Los diseñadores trabajan con los acabadores para conseguir el recubrimiento, el color o el brillo adecuados para cada aplicación. El acabado es el toque final que hace que una pieza sea perfecta para su trabajo.

Asegurarse de que las piezas salen perfectas

Las máquinas CNC pueden hacer cosas con mucha precisión, pero la gente sigue necesitando comprobar el trabajo. Ahí es donde interviene el control de calidad. Las piezas acabadas se inspeccionan cuidadosamente. Los maquinistas utilizan herramientas de medición como micrómetros y calibres para comprobar los tamaños y las distancias entre las características. Si algo es demasiado grande o pequeño, demasiado cerca o lejos, encuentran y solucionan los problemas. De este modo, todas las piezas se mantienen dentro de la tolerancia, o rango aceptable, establecida por los ingenieros y los clientes. Las inspecciones garantizan que los clientes reciban productos fabricados exactamente como los pidieron.

Todas las herramientas necesarias para hacer bien el trabajo

Esta fábrica tiene una enorme colección de máquinas CNC para manejar casi cualquier proyecto. Más de 100 fresadoras y tornos pueden remover material en 1 a 5 ejes diferentes. Disponer de tantas máquinas diferentes significa que se puede realizar cualquier geometría, por complicada que sea.

Precisión y ritmo

Los CNC de aquí pueden dar forma a piezas en milésimas de milímetro. Eso es más pequeño que una aguja afilada. Además, el cambio rápido entre trabajos se traduce en plazos de entrega rápidos, a menudo de sólo unos días para prototipos o piezas únicas. Los clientes no tienen que esperar mucho ni conformarse con menos precisión.

Tanto si se trata de una forma sencilla como de un componente de ingeniería intrincada, disponemos del proceso y el material perfectos. El software de diseño enlaza con las máquinas para una producción eficiente desde los dibujos hasta los productos acabados. Los ingenieros ayudan a los clientes a transformar los conceptos en objetos de alta calidad producibles en serie. Juntas, las tecnologías avanzadas reducen tiempo y costes a la vez que garantizan especificaciones precisas: ¡eso es lo que permite a este lugar abordar cualquier necesidad de fabricación!

Muchos campos se benefician de la artesanía guiada por ordenador

Los automóviles reciben un impulso CNC

Los fabricantes de automóviles necesitan piezas resistentes y ligeras en grandes cantidades. El CNC ofrece la respuesta con su destreza para la producción en masa de formas complejas consistentes. Engranajes de dirección, bloques de motor y mucho más salen con flexibilidad de máquinas automatizadas altamente programadas.

La precisión es la prioridad de los aviones

Para la industria aeroespacial, las desviaciones más pequeñas son riesgos inaceptables. La resolución repetible a nivel de micras del CNC tranquiliza en la fabricación de componentes. Alas, fijaciones y herrajes críticos se someten a una cuidadosa formulación CNC para obtener una resistencia óptima y seguridad en vuelo.

Ya se trate de un simple conformado o de un intrincado entramado geométrico, diversos sectores industriales emplean ahora el CNC para aumentar la calidad de su producción. Otro usuario vital es la medicina: aquí el mecanizado dirigido por ordenador fabrica articulaciones de recambio, herramientas quirúrgicas y ayuda al descubrimiento médico con la creación de prototipos a medida. En general, el modelado gestionado por ordenador multiplica lo que la fabricación puede lograr, beneficiando no sólo el desarrollo de productos, sino el progreso tecnológico en general.

Conclusión

En resumen, Mecanizado CNC ha revolucionado la fabricación moderna al proporcionar una forma rápida, flexible y muy precisa de dar forma a todo tipo de materiales. Ya sea eliminando material milímetro a milímetro o esculpiendo estructuras microscópicas, las máquinas multieje CNC reproducen con precisión los modelos digitales CAD gracias al control numérico por ordenador.

Un amplio surtido de herramientas CNC, desde tornos a rectificadoras, amplía los diseños que pueden realizarse en cualquier material, desde aluminio a plásticos. Asimismo, los tratamientos superficiales amplían las aplicaciones proporcionando protección, acabados estéticos o propiedades especializadas. Las técnicas de control de calidad unidas a la velocidad y complejidad de la producción han hecho que el CNC sea indispensable en numerosas industrias. El control numérico por ordenador sigue avanzando en lo que es posible mediante la artesanía de precisión. En el futuro, tecnologías CNC cada vez más sofisticadas transformarán aún más el diseño y la fabricación.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué tipos de materiales pueden cortar las máquinas CNC?

Las herramientas CNC pueden dar forma a metales como el aluminio y el acero, así como a plásticos, compuestos y otros materiales. Las opciones más populares son los metales por su resistencia y los plásticos por su flexibilidad de diseño.

P: ¿Qué características tan pequeñas pueden producir las máquinas CNC?

Las herramientas CNC de muy alta precisión pueden cortar texturas y orificios a microescala de tan sólo 1-2 mm. Los diseños intrincados con detalles finos y tolerancias ajustadas están dentro de sus capacidades.

P: ¿Con qué rapidez pueden producir piezas las máquinas CNC?

La velocidad de producción depende de la complejidad de la pieza y de la disponibilidad de la máquina. Sin embargo, los facilitadores de CNC a menudo pueden entregar los prototipos en cuestión de días y los trabajos de mayor volumen en un par de semanas, una vez configurado el programa de mecanizado. Las entregas rápidas hacen que el CNC sea muy adecuado para los procesos de diseño iterativos.