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Una guía de materiales de mecanizado CNC comunes

Jul 10, 2023

La forma en que se crean los productos ha cambiado por Mecanizado de control numérico por computadora (CNC), una técnica de fabricación muy utilizada. Las máquinas controladas por computadora se utilizan para producir piezas y componentes precisos e intrincados utilizando diversos materiales.

El mecanizado CNC depende en gran medida de la elección de los materiales correctos. Varias características, como la dureza, la ductilidad y la maquinabilidad, afectan el proceso de mecanizado de distintas formas debido a las diferencias entre los diferentes materiales.

El mecanizado CNC requiere una consideración cuidadosa de la selección de materiales y se deben evaluar varios factores. Además, existen materiales específicos que se utilizan con frecuencia en este proceso. Cubrirá sus propiedades, beneficios y aplicaciones.

Exploración de materiales de mecanizado CNC comunes 

1. Acero inoxidable

La industria del mecanizado CNC comúnmente emplea acero inoxidable como material. Su popularidad se deriva de su durabilidad, excelente resistencia a la corrosión y capacidad para tolerar altas temperaturas. Los componentes sujetos a condiciones exigentes, altas presiones o desgaste normal se fabrican mejor con acero inoxidable debido a su excelente conductividad térmica y eléctrica. Varias industrias utilizan ampliamente este material versátil. La versatilidad de este material proviene de su facilidad de mecanizado, lo que lo hace apropiado para una amplia gama de usos.

El acero inoxidable encuentra aplicación en varios productos debido a su resistencia y durabilidad. Se incluyen equipos médicos, maquinaria de procesamiento de alimentos, piezas de automóviles y maquinaria de construcción. Al usar materiales consistentes, el mecanizado CNC puede proporcionar beneficios adicionales de precisión y velocidad.

2. Aluminio

El peso excepcionalmente ligero y la durabilidad del aluminio lo han convertido en un material de mecanizado CNC muy conocido en la industria manufacturera. Su popularidad entre las aplicaciones modernas como la electrónica de consumo, la robótica, los dispositivos médicos, las industrias aeroespacial y automotriz se atribuye a estas características.

Bueno para fines de mecanizado y cuenta con una alta conductividad térmica y eléctrica junto con una impresionante resistencia a la corrosión. Además, debido a su maleabilidad y flexibilidad, puede transformarse sin problemas en numerosas configuraciones y magnitudes.

Para garantizar las propiedades mecánicas y físicas deseadas para la aplicación prevista, es importante prestar especial atención al seleccionar las aleaciones de aluminio. El proceso de mecanizado CNC permite un control preciso de la forma, el tamaño y la tolerancia.

El aluminio se encuentra entre los materiales más versátiles y ampliamente utilizados en la fabricación, lo que explica su uso generalizado en materiales de mecanizado CNC.

3. Titanio

El mecanizado CNC comúnmente utiliza titanio debido a su resistencia superior a la corrosión, peso ligero y alta resistencia. Con propiedades distintas como las que posee, este material encuentra una gran utilidad en las industrias aeroespacial, médica y automotriz.

Aunque los materiales de mecanizado CNC pueden ser costosos, el titanio se destaca por su capacidad excepcional para adoptar diversas formas y crear piezas complejas que se adhieren a tolerancias estrictas. En el mecanizado CNC, el uso de titanio puede proporcionar versatilidad en las propiedades del material debido a su increíble durabilidad, resistencia y tenacidad. Además, el material mantiene su resistencia incluso en entornos de alta temperatura y también es biocompatible, lo que lo convierte en una preferencia ideal para los implantes médicos.

Muchas aplicaciones aeroespaciales lo eligen como resultado de su alta relación resistencia-peso. La durabilidad no se sacrifica al reducir el peso.

 

4. Cobre

El mecanizado CNC a menudo implica el uso de cobre como material debido a su excelente conductividad eléctrica, maleabilidad y conductividad térmica. Su gran ductilidad le permite moldearse en diseños intrincados y formas complejas sin esfuerzo.

La capacidad del cobre para soportar altas temperaturas y su excepcional resistencia a la corrosión lo convierten en una opción popular para aplicaciones industriales. El material es perfecto para fabricar piezas de primer nivel como conectores eléctricos, disipadores de calor y carcasas de sensores. La mayor resistencia química del cobre significa que se prefiere a otras opciones. Para mecanizar componentes expuestos a entornos corrosivos, es una opción en lugar de materiales como el aluminio.

 

5. Latón

El mecanizado CNC a menudo emplea el latón como material debido a su excelente maquinabilidad y propiedades versátiles. La mezcla de características eléctricas, térmicas y mecánicas en esta aleación de cobre y zinc no tiene paralelo. Muchas aplicaciones diferentes pueden beneficiarse de estas características.

Los ambientes marinos, los componentes eléctricos y de plomería, junto con los proyectos decorativos, a menudo utilizan latón debido a su capacidad para resistir la corrosión. Además, el latón posee una alta maleabilidad y puede moldearse convenientemente en formas complicadas; esto lo convierte en una de las mejores opciones para el mecanizado CNC.

El procesamiento eficiente del latón a través del mecanizado CNC requiere un conocimiento especializado y un manejo cuidadoso. Puede producir piezas de precisión de alta calidad en grandesvolúmenes con las herramientas adecuadas. Quizás la ventaja más significativa de usar latón en el mecanizado CNC es su asequibilidad y facilidad de abastecimiento en comparación con otros materiales, incluidos el acero inoxidable y el titanio.

6. Acero aleado y acero al carbono

El acero aleado y el acero al carbono son materiales de mecanizado CNC comúnmente utilizados en diversas industrias. Debido a su resistencia y maquinabilidad superiores, el acero al carbono y las aleaciones relacionadas son perfectos para su uso en una variedad de aplicaciones. También se pueden utilizar con diferentes técnicas de tratamiento térmico, lo que mejora aún más sus cualidades mecánicas. El acero al carbono también tiene un precio razonable en comparación con otros metales CNC.

A diferencia de sustancias como el acero inoxidable o el aluminio, el acero al carbono y sus aleaciones no son inherentemente resistentes a la corrosión. Además, su aspecto poco atractivo podría no ser apropiado para aplicaciones estéticas.

Sin embargo, el acero al carbono y sus aleaciones tienen una amplia gama de usos útiles, como sujetadores mecánicos y componentes estructurales como vigas. Estos materiales siguen siendo los preferidos debido a su resistencia, asequibilidad y maquinabilidad en muchas aplicaciones industriales y de fabricación, a pesar de sus inconvenientes.

7. Magnesio

El magnesio encuentra amplias aplicaciones como material en el mecanizado CNC. Con su gran maquinabilidad, además de ser liviano pero increíblemente fuerte en términos de capacidad de carga, este material es ampliamente utilizado en la creación de piezas que requieren robustez y bajo peso.

La densidad del magnesio de 1,7 g/cm³ lo hace cuatro veces más ligero que el acero. El negocio aeroespacial considera que es una excelente preferencia. Las aplicaciones al aire libre son ideales para el magnesio debido a su excelente resistencia a la corrosión.

Los maquinistas CNC deben tomar precauciones adicionales cuando trabajan con magnesio debido a su inflamabilidad. Las buenas capacidades de disipación de calor del magnesio lo convierten en una selección excepcional para piezas que requieren una conductividad térmica confiable.

8. abdominales

Mucha gente en la industria del mecanizado CNC prefiere el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) debido a su notable resistencia y capacidad para soportar impactos al mismo tiempo que conserva la durabilidad. La manipulación de un polímero termoplástico como este se puede lograr sin dificultad a través de varios métodos, que incluyen, entre otros, fresado o taladrado mediante el uso de equipos especializados como una máquina CNC.

Las formas complejas se logran fácilmente moldeando materiales ABS, que también brindan una estabilidad dimensional sobresaliente. Además, ligero con un bajo nivel de toxicidad: estas cualidades hacen que sea factible su uso en la construcción de múltiples objetos detallados, incluidos, entre otros, artículos para el hogar como juguetes o productos electrónicos.

9. Nylon

Debido a su gran fuerza, longevidad y resistencia a la abrasión, el nailon es otro material que se utiliza con frecuencia para el mecanizado CNC. Debido a su resistencia al calor extremo y la exposición a productos químicos, es un material valioso para muchas aplicaciones.

El nailon es apropiado para su uso en las industrias automotriz, aeroespacial y médica. Esto se debe a que se puede mecanizar fácilmente para crear piezas sofisticadas con características finas.

El nailon se puede utilizar como reemplazo de algunas secciones que serían vulnerables al desgaste en entornos hostiles y también es una opción más asequible que los metales.

10 Acrílico PMMA

El acrílico PMMA, comúnmente conocido como vidrio acrílico, es un material de mecanizado CNC ampliamente utilizado debido a su versatilidad, durabilidad y claridad óptica. Con una alta resistencia al impacto, el PMMA acrílico es excelente para aplicaciones que requieren un mayor nivel de resistencia que el vidrio tradicional y es menos propenso a romperse o romperse.

El acrílico tiene un punto de fusión bajo, lo que lo hace fácil de mecanizar y moldear, lo que lo convierte en la opción preferida para la fabricación de varios productos, incluidos letreros, pantallas, lentes y accesorios de iluminación. Además, el acrílico PMMA se puede colorear, imprimir o laminar fácilmente, lo que lo convierte en una opción popular para aplicaciones decorativas y artísticas.

El material también se puede mecanizar en formas o estructuras complejas con alta precisión utilizando fresadoras CNC con un desperdicio mínimo. Con su alta estabilidad térmica y facilidad de maquinado, PMMA Acrylic es una excelente opción para una amplia gama de aplicaciones.

11 OJEADA

El acrílico PEEK termoplástico es un material que se utiliza con frecuencia en el mecanizado CNC. Esto se debe a sus cualidades únicas. El acrónimo PEEK significa poliéter éter cetona.

La fuerte resistencia térmica, la excepcional resistencia química y las grandes cualidades mecánicas de este material son bien conocidas. Es el material perfecto para aplicaciones que requieren una exposición constante a altas temperaturas, productos químicos corrosivos o estrés mecánico significativo debido a estas características.

PEEK es una buena opción de material para productos de precisión que deben cumplir estrictas tolerancias debido a su estabilidad dimensional, bajo coeficiente de expansión térmica y gran resistencia a la fluencia. Además, se emplea con frecuencia acrílico PEEK biocompatible.en aplicaciones farmacéuticas y médicas.

Consideraciones al elegir materiales de mecanizado CNC

1. Entorno de mecanizado

Para lograr resultados satisfactorios en el mecanizado CNC, se deben considerar los factores ambientales y seleccionar los materiales apropiados en consecuencia. La eficacia de un producto terminado, así como los materiales adecuados para su producción, dependen del lugar donde se realice el mecanizado.

El rendimiento de las herramientas y los equipos de mecanizado puede verse afectado por la temperatura, la humedad y la calidad del aire ambiental del entorno. Los fluidos de corte y los lubricantes utilizados deben ser compatibles con el material. Es fundamental soportar la tensión y el calor generados durante el mecanizado.

Además, un entorno inquebrantable y estable es esencial para garantizar que no se produzcan modificaciones que puedan afectar a la calidad del producto final. Por lo tanto, al considerar el entorno de mecanizado de antemano, se puede tomar una decisión bien informada sobre la elección del material de mecanizado CNC adecuado para su aplicación.

 

2. Peso de la pieza

El peso de la pieza es otro factor esencial que debe tenerse en cuenta antes de seleccionar el material de mecanizado CNC. El peso de la pieza afecta significativamente la resistencia del material necesario para su fabricación. Cuanto mayor sea el peso, mayor será la fuerza y el estrés que debe soportar el material.

La elección de un material demasiado ligero reduce su durabilidad, mientras que un material demasiado pesado aumenta el desgaste de la máquina. También es fundamental tener en cuenta los límites de peso del proceso de mecanizado para garantizar que la máquina pueda soportar el peso de las piezas durante el fresado, corte o taladrado.

Por lo tanto, comprender el peso de la pieza ayuda a los operadores de máquinas a seleccionar los materiales apropiados y optimizar el proceso de mecanizado CNC. Al considerar el peso de la pieza, el operador de la máquina se asegura de producir piezas resistentes y duraderas que puedan soportar un desgaste y estrés significativos.

 

3. Resistencia al calor

Es importante tener en cuenta la resistencia al calor, ya que permite que los materiales soporten altas temperaturas sin dañarse. Esto garantiza que los elementos de la máquina puedan continuar funcionando de manera eficiente sin fallar. Un material con una notable resistencia al calor, como el acero inoxidable, proporciona una ilustración ideal. Puede soportar temperaturas extremas y entornos hostiles sin deteriorarse.

Además, tener resistencia al calor es imperativo cuando se fabrican componentes que requieren mantenimiento de tolerancia durante operaciones de soldadura o operaciones a alta temperatura. Estas aplicaciones pueden incorporar aleaciones resistentes al calor como aleaciones de titanio y aleaciones de níquel.

 

4. Conductividad eléctrica y requisitos magnéticos

Al decidir sobre los materiales para el mecanizado CNC, es fundamental tener en cuenta sus necesidades de conductividad eléctrica y magnéticas. La conductividad eléctrica es indispensable en varias aplicaciones electrónicas porque determina qué tan bien los materiales pueden conducir las corrientes eléctricas. Para ilustrar, dentro del campo aeroespacial, los componentes específicos exigen materiales que posean una alta conductividad eléctrica para garantizar una comunicación y una transmisión de energía eficientes.

Asimismo, los prerrequisitos magnéticos se relacionan con las características de una sustancia que le permiten funcionar en campos magnéticos. En consecuencia, la necesidad de esta tecnología es evidente en industrias como la robótica y los dispositivos médicos. El rendimiento y la sostenibilidad del producto pueden verse afectados significativamente por la elección del material de mecanizado CNC, según la aplicación.

Por lo tanto, es esencial evaluar las propiedades eléctricas y magnéticas de cada material y determinar cómo se alinean con el uso previsto, el enfoque de diseño y la funcionalidad.

 

5. Dureza

La dureza es un factor crucial a tener en cuenta al elegir el material de mecanizado CNC correcto, ya que afecta directamente la capacidad del material para resistir el desgaste, la deformación y la abrasión.

La dureza de un material influye en la eficiencia y calidad de un proceso de mecanizado CNC. En el mecanizado CNC, la herramienta de corte aplica presión al material, provocando una alteración física. El nivel de dureza juega un papel vital en la eficacia de la herramienta de corte y su capacidad para reducir el tiempo de mecanizado.

La elección de un material demasiado blando puede hacer que la herramienta corte más rápido que el material, lo que genera productos de calidad inferior, máquinas y herramientas dañadas y mayores costos de herramientas y fabricación. Demasiada dureza en el material puede provocar un desgaste prematuro de la herramienta, lo que reduce la productividad y aumenta los costos de la herramienta al tiempo que aumenta los tiempos de mecanizado.

 

Conclusión

El mecanizado CNC ha supuesto una revolución en el negocio de la fabricación, y elegir la sustancia adecuada es fundamental para obtener resultados ideales. Como se indica en esta guía, existen numerosos materiales disponibles para su selección, cada uno con sus propias cualidades y características distintivas.

Este artículo tiene proporcionó alguna iluminación sobre los materiales típicos utilizados en el mecanizado CNC. Considerar factores tales como; entorno de mecanizado, peso de la pieza, resistencia al calor, conductividad eléctrica, requisitos magnéticosy dureza antes de decidirse por una opción. Para garantizar la máxima eficiencia y durabilidad, es importante buscar Experto CNC consejos siempre que no esté seguro de algo y elija solo materiales de alta calidad.

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