El CNC (control numérico por computadora) ha transformado la industria manufacturera al automatizar el movimiento de herramientas y maquinaria de fábrica mediante software preprogramado. Ha transformado el proceso de fabricación de componentes, donde todos los trabajos de corte tridimensional se pueden realizar con la ayuda de un único conjunto de instrucciones. Las fresadoras y routers CNC son dos de los tipos de maquinaria CNC más populares que los fabricantes pueden considerar para sus talleres o instalaciones de fabricación.
Para ayudarle a tomar una decisión al respecto, este artículo compara las características, aplicaciones e idoneidad de las fresadoras CNC frente a las fresadoras. Esta comparación le servirá como guía completa para comprender las particularidades de cada herramienta, tanto si es un aficionado que busca optimizar su taller como si es un empresario que busca aumentar su capacidad de producción.
En general, una fresadora CNC es una máquina de corte controlada por computadora que se utiliza principalmente para aplicaciones más blandas. Funciona como una fresadora manual normal, pero con la ventaja adicional de poder controlarla por computadora, lo que minimiza la posibilidad de errores de corte en pequeños porcentajes. Estas máquinas son herramientas potentes que pueden cortar, grabar, tallar y dar forma a diferentes materiales con gran eficiencia y precisión.
Las características comunes de las fresadoras CNC son:
● Husillos de altas RPM: Las fresadoras CNC no solo funcionan a mayores RPM que las fresadoras, sino que también ofrecen velocidades de avance mucho mayores, lo que implica un menor tiempo de corte. Gracias a su alta velocidad de operación, son ideales para materiales más blandos.
● Estilo de pórtico: La mayoría de las fresadoras CNC utilizan un diseño de pórtico, donde el cabezal de corte se mueve sobre una pieza fija. Con dos columnas verticales a cada lado y la herramienta de corte sobre un marco horizontal, este diseño es perfecto para trabajar con láminas grandes.
● Eje multidimensional: Las fresadoras CNC suelen tener un movimiento de 3 a 6 ejes. Las máquinas estándar de 3 ejes pueden cortar verticalmente (eje Z), así como en X e Y, mientras que los modelos más avanzados de 4 y 5 ejes pueden cortar rotativamente, desde otros ángulos para crear diseños más complejos.
● Área de trabajo más grande: En general, las fresadoras CNC tienen un espacio de corte más grande, lo que las hace muy convenientes para trabajar con materiales en láminas así como con objetos de gran formato.
● Compatibilidad de materiales: Las fresadoras CNC suelen estar diseñadas para materiales más blandos como madera, plásticos, espuma, compuestos y metales más blandos como aluminio y magnesio.
Las fresadoras CNC son herramientas de corte robustas, operadas por computadora, para mecanizar materiales más duros con alta precisión. A diferencia de las fresadoras, que priorizan el costo y la velocidad, las fresadoras están diseñadas para ofrecer resistencia y rigidez, y pueden realizar operaciones de corte más pesadas con una precisión impresionante.
Características de una Fresadora CNC:
● Rigidez: Las fresadoras CNC están construidas con un bastidor permanente y resistente que les permite realizar cortes verticales y horizontales de gran precisión. Esta construcción rígida les permite procesar materiales más resistentes, garantizando al mismo tiempo la máxima precisión.
● Husillo de alto par y baja velocidad: Una fresadora CNC utiliza un husillo giratorio similar a una fresadora, excepto que gira solo entre 1000 y 20 000 RPM en comparación con una fresadora. Estos cortes industriales de titanio permiten realizar cortes menos profundos en materiales más duros, sin sacrificar la precisión.
● Ejes múltiples: Las fresadoras CNC básicas funcionan en 3 ejes, mientras que los modelos más avanzados pueden tener hasta 12 ejes de movimiento. Este amplio rango de movimiento permite mecanizados complejos imposibles de realizar con equipos más sencillos.
● Precisión: Las fresadoras CNC son simplemente las mismas máquinas CNC que pueden diseñarse teniendo en cuenta la precisión y la exactitud dimensional, lo que hace que los proyectos de diseño con tolerancias estrictas y diseños intrincados sean perfectos para realizar.
● Compatibilidad de materiales: Las fresadoras CNC pueden cortar materiales más duros y son ideales para cortar metales (acero, titanio, acero inoxidable), plásticos y compuestos. Ofrecen servicios para cortar estos materiales a alta velocidad sin sacrificar precisión ni exactitud.
Las fresadoras CNC suelen fabricarse en configuraciones ligeras de pórtico, con el cabezal de corte desplazándose sobre una pieza fija. Esto implica dos columnas verticales a cada lado de la herramienta de corte, que se desplaza a lo largo de una estructura horizontal. Es menos rígida que una fresadora y, por lo tanto, su precisión es considerablemente menor; sin embargo, es mucho más rápida y tiene un área de operación mucho mayor.
Las fresadoras CNC están diseñadas con una robusta estructura de hierro fundido o acero que garantiza una rigidez y estabilidad excepcionales durante su funcionamiento. Cuentan con un bastidor fijo y una pieza de trabajo móvil para cortes verticales y horizontales.
Las fresadoras CNC están diseñadas para cortar materiales más blandos. Destacan en el corte de madera, plásticos, espuma, materiales compuestos y metales blandos como el aluminio y el magnesio. Además, trabajan con rapidez, lo que resulta ideal para procesar estos materiales sin sobrecalentamiento ni daños.
Por ello, las fresadoras CNC están diseñadas para trabajar con materiales muy duros e inflexibles. Pueden procesar acero, acero inoxidable, titanio, cobre y otros metales sólidos que dañarían una fresadora CNC. Otros tipos de metales, como el aluminio y el acero, son demasiado duros para que las fresadoras convencionales funcionen bien, ya que penetran profundamente, a diferencia de las fresadoras CNC.
La fresadora CNC ofrece una precisión relativamente buena, suficiente para muchas aplicaciones (normalmente no es comparable a la de una fresadora). Su construcción es menos rígida y sus velocidades de operación son más altas, lo que genera mayor vibración y propensión a la deflexión durante el corte.
Ofrecen una precisión y exactitud mucho mayores en comparación con el fresado CNC, lo que las hace ideales para geometrías complejas y diseños intrincados. Su construcción rígida minimiza la vibración y la deflexión de la herramienta, lo que permite cortes extremadamente precisos con tolerancias ajustadas. Las fresadoras CNC utilizan sistemas de control más avanzados que permiten que las fresas se muevan con gran precisión sobre estructuras rígidas.
Las fresadoras CNC funcionan a RPM mucho más altas que las fresadoras (entre 18 000 y más de 24 000 RPM). Durante las operaciones de alta velocidad, los avances son altos y la extracción de material es rápida en materiales blandos. Sin embargo, las fresas rotativas de las fresadoras CNC proporcionan un par menor, lo que las hace menos eficaces para cortes profundos en materiales duros.
Aunque las fresadoras CNC giran a menor velocidad que las routers, ofrecen un par mucho mayor. Esto les permite realizar cortes más profundos y agresivos en materiales más duros sin atascar ni dañar las herramientas de corte. Dado que las fresadoras CNC operan a menor velocidad y con un par elevado, son más eficientes al eliminar grandes cantidades de material de piezas de trabajo resistentes.
Dado que las fresadoras CNC tienen un área de corte mayor que las fresadoras, se utilizan principalmente para procesar láminas grandes de material. Su mayor área de trabajo permite tanto la fabricación de componentes más grandes como la producción simultánea de varias piezas más pequeñas. Sin embargo, una fresadora CNC suele tener una profundidad de recorrido menor en el eje Z. Esto significa que, si bien son excelentes para procesar materiales de ancho estándar con rapidez, el espesor total del material que pueden procesar adecuadamente es menor a menor profundidad y, por lo general, menos apropiado para cortes profundos.
El área de corte más pequeña de las fresadoras CNC, especialmente en comparación con las fresadoras, limita la capacidad de mecanizado de las piezas. Estas máquinas compensan esta limitación con una capacidad de desplazamiento mucho mayor en el eje Z. Estas fresadoras CNC pueden trabajar con materiales más gruesos y realizar cortes más profundos, lo cual es crucial para muchas aplicaciones metalúrgicas.
Las fresadoras CNC suelen ser más baratas y fáciles de mantener, pero generan polvo y virutas residuales que necesitan una limpieza regular, especialmente cuando se utilizan para cortar madera.
Las fresadoras CNC requieren una inversión inicial considerable debido a su diseño robusto, tecnología sofisticada y precisión. Además, presentan costos operativos mucho más altos, asociados con herramientas más costosas, mayores requisitos de potencia y un mantenimiento más frecuente. Las fresadoras CNC requieren mayor mantenimiento, ya que trabajan con materiales más tenaces y sometidos a mayores niveles de tensión.
Las fresadoras CNC se encuentran en diversas industrias y ofrecen un método versátil y eficiente para moldear materiales más blandos. Algunos casos de uso comunes incluyen:
● Carpintería: Las fresadoras CNC funcionan excepcionalmente bien en aplicaciones de carpintería, como la producción de frentes de cajones, cajones, estantes, encimeras y puertas de gabinetes.
● Fabricación de letreros: Las fresadoras CNC se utilizan ampliamente en la industria de la rotulación para cortar letreros de diversos materiales, como plástico, espuma, madera, bronce y aluminio. Gracias a las funciones 3D, los rotulistas pueden crear letreros con dimensión y textura.
● Modelado y prototipado: Trabajando en plásticos, madera, espuma y aluminio para construir modelos y prototipos para el desarrollo de productos.
● Sector de instrumentos musicales: Producción de piezas de instrumentos musicales con un alto nivel de repetibilidad y alta precisión dando como resultado instrumentos musicales personalizados con requisitos distintos.
● Exposición y exhibición: Colaborando para trabajos personalizados de ferias y exposiciones utilizando acrílico, vinilo, vidrio y madera.
Las industrias que requieren mecanizado de precisión de materiales más resistentes con tolerancias exactas dependen en gran medida de las fresadoras CNC. Sus aplicaciones incluyen:
● Aeroespacial: Fabricación de piezas aeronáuticas en materiales como titanio y aluminio, donde la alta precisión y durabilidad a bajo peso son importantes.
● Automotor: Piezas como culatas de cilindros, ejes de transmisión, piezas de suspensión, piezas de escape y cajas de cambios se pueden fabricar con la eficiencia y precisión que requiere la industria automotriz.
● Dispositivos médicos:Fabricación de piezas de precisión para dispositivos médicos e implantes donde las tolerancias estrictas y los materiales biocompatibles son esenciales.
● Electrónica: Fabricación de carcasas de precisión, disipadores de calor y otros componentes para dispositivos electrónicos.
● Fabricación de moldes: Esto incluye la creación de moldes complejos para moldeo por inyección y otros procesos de formación, donde la precisión impacta directamente en la calidad de los productos finales.
● Fabricación general: Fabricación de componentes comunes como engranajes, ejes, tuercas, pernos, bridas, etc., utilizados en una variedad de aplicaciones industriales.
Velocidad y eficiencia:Para mecanizar ciertos materiales, las fresadoras CNC pueden ser mucho más rápidas que otras tecnologías, lo que permite tiempos de producción rápidos y eficientes y un mayor rendimiento.
Menor costo de puesta en marcha:Las máquinas enrutadoras CNC generalmente tienen un costo inicial más bajo que las fresadoras, lo que las hace más accesibles para pequeñas empresas y aficionados.
Flexible para material de alimentación blando:Ideal para cortar madera, plásticos, espuma y metales dulces como el aluminio.
Operación continua: Una vez en funcionamiento, funciona de forma continua durante períodos indefinidos con una pérdida mínima o nula de precisión o escalabilidad sin coste adicional.
● Julios de material limitado: De menor torque y construcción menos rígida, lo que lo hace menos efectivo con materiales más duros (como acero o titanio).
● Menos precisión: Las fresadoras CNC son muy superiores para trabajos complejos que requieren precisión y tolerancias estrictas.
● Polvo y residuos: Generan mucho polvo y residuos y será necesario extraerlos de manera efectiva.
● Alta precisión: Alta precisión y capacidad de tolerancia estricta para fabricar componentes complejos.
● Versatilidad del material: Mecanizable en una variedad de materiales, incluidos, entre otros, aluminio blando, titanio endurecido y acero inoxidable.
● Construcción robusta: El diseño rígido limita la vibración y minimiza la desviación, lo que brinda a los desarrolladores acabados superficiales superiores y precisión dimensional.
● Más profundidad del eje Z: Mayor eliminación de material y permite un material más grueso.
● Complejidad en geometría: Las capacidades multieje de trayectoria de vector de fuerza hacen posible la producción de formas y texturas 3D complejas.
● Invertir más dinero: Costos iniciales mucho más altos que los de las fresadoras CNC.
● Funciona más lento: En algunas aplicaciones, los tiempos de mecanizado tomarían más tiempo debido al funcionamiento a menores RPM.
● Envolvente de trabajo reducida: Generalmente, tiene un límite de pieza de trabajo más pequeño que el tamaño de cama más grande de las fresadoras CNC.
Los materiales con los que planea trabajar deben ser una consideración primordial en su decisión.
● Elija una fresadora CNC si va a trabajar principalmente con madera, plásticos, espuma o metales blandos como el aluminio.
● Opte por una fresadora CNC si sus proyectos involucran metales más duros como acero, acero inoxidable o titanio, o si necesita mecanizar materiales con una dureza excepcional.
Tenga en cuenta las dimensiones de sus piezas de trabajo típicas.
● Es preferible utilizar una fresadora CNC si necesita una superficie de trabajo más grande para procesar materiales en láminas o crear artículos de gran formato.
● Una fresadora CNC puede ser mejor si sus proyectos son más pequeños pero requieren capacidades de corte más profundas o características tridimensionales más complejas.
Evalúe qué tan crítica es la precisión dimensional para sus aplicaciones.
● Si sus proyectos pueden tolerar tolerancias moderadas y no requieren detalles extremadamente finos en materiales duros, una fresadora CNC puede ser suficiente.
● Si necesita tolerancias estrictas, acabados superficiales superiores o características intrincadas en materiales resistentes, una fresadora CNC es la mejor opción.
Considere tanto la inversión inicial como los costos operativos continuos.
● Las fresadoras CNC ofrecen un punto de entrada más bajo y una operación generalmente menos costosa, lo que las hace adecuadas para empresas con capital limitado o aquellas que recién comienzan.
● Las fresadoras CNC representan una inversión mayor pero pueden ofrecer un mejor valor a largo plazo para aplicaciones que requieren sus capacidades específicas.
Piense en sus requisitos de velocidad de producción.
● Las fresadoras CNC funcionan a mayores velocidades y pueden procesar materiales más blandos más rápidamente, lo que las hace ventajosas para la producción de mayor volumen de artículos adecuados.
● Las fresadoras CNC trabajan más lentamente, pero pueden manejar materiales y operaciones que las fresadoras no pueden, por lo que el cronograma debe equilibrarse con los requisitos de capacidad.
Esperamos que este artículo le ayude a elegir entre una fresadora CNC y una router según sus necesidades de fabricación, materiales, precisión y presupuesto. En esta comparación, le mostramos las principales diferencias entre estas dos tecnologías CNC.
¿Tiene preguntas sobre las máquinas CNC? Explorar la opción adecuada para su aplicación específica es crucial, y consultar con profesionales del sector puede proporcionarle información valiosa adaptada a sus necesidades específicas. Considere contactar con los fabricantes o visitar las salas de exposición para ver estas máquinas en funcionamiento antes de tomar su decisión final.