La tecnología CNC (control numérico de computadora) establece un nuevo estándar en la fabricación moderna mediante el uso de sistemas informáticos para controlar las máquinas herramientas. La automatización del control de la máquina herramienta a través de sistemas informáticos produce procesos de fabricación precisos y repetibles altamente eficientes. La industria manufacturera opta ampliamente por la fresación CNC y las operaciones de corte CNC como sus principales procedimientos de CNC. Los procedimientos implican la eliminación de material pero funcionan como procesos separados con métodos distintivos para la ejecución y diferentes productos finales. La selección de procesos de fabricación adecuados depende de comprender distinciones fundamentales que coinciden con los requisitos industriales.
El método de fresado CNC funciona como un procedimiento de eliminación de material al hacer que el material de la pieza de trabajo desaparezca bajo herramientas de corte giratorias. El proceso de giro de CNC requiere material giratorio, mientras que la fresación opera manteniendo materiales estacionarios que reciben movimiento de múltiples ejes de herramientas para crear formas deseadas. Los fabricantes seleccionan la fresación porque les permite generar piezas complejas precisas. Las máquinas de fresadoras demuestran versatilidad a través de su capacidad para operar en tres ejes hasta cinco, lo que permite a los fabricantes producir formas complejas que incluyen ranuras para agujeros y múltiples superficies contorneadas.
Fresado de CNC Las técnicas se dividen en dos tipos principales: fresado vertical y fresado horizontal.
Molienda vertical Utiliza herramientas montadas para el movimiento de rotación a lo largo del eje Z para que la herramienta de corte descienda para las operaciones de procesamiento. Las partes pequeñas a medianas junto con formas complejas funcionan mejor cuando se usa este tipo de frescura. Esta técnica opera para los procedimientos de perforación operaciones aburridas y funciones de tapping.
El Molienda horizontal El proceso emplea herramientas rotativas en una orientación horizontal junto con tablas rotativas para la capacidad de posicionamiento de cuatro ejes. A través de esta disposición, las fábricas pueden fabricar eficientemente muchas piezas idénticas que presentan eliminación de material controlado. El manejo de materiales rígidos funciona mejor con procesos de fresado horizontal.
El proceso de fresado CNC puede incluir máquinas especializadas como el Centro de mecanizado CNC que permite a los usuarios ejecutar múltiples operaciones, incluida la perforación y el tapping dentro de una sola configuración. El enfoque unificado ofrece tanto eficiencia en el tiempo como una mayor efectividad operativa al mecanizar componentes intrincados que necesitan diversas capacidades de producción.
Las diversas industrias requieren piezas de precisión que implementen ampliamente la tecnología de fresado CNC. El sector de fabricación aeroespacial depende de los procesos de fresado para crear componentes intrincados del motor y piezas estructurales y carcasas que exigen especificaciones precisas del material. La producción automotriz depende ampliamente de la tecnología de fresado CNC para fabricar bloques de motor junto con componentes de transmisión y piezas de suspensión.
El equipo de fresado CNC permite a los productores médicos hacer piezas complejas, incluidos implantes ortopédicos, junto con instrumentos quirúrgicos y prótesis personalizadas. La tecnología de fresado CNC proporciona un rendimiento óptimo en la fabricación precisa porque produce resultados repetibles para generar pequeños lotes de piezas altamente complejas.
CNC Cutting representa una tecnología de fabricación sustractiva esencial que utiliza herramientas programadas para dividir los materiales de acuerdo con los requisitos de diseño especificados. El corte funciona a través de distintos métodos de separación de materiales en lugar de usar herramientas de rotación para restar material como los procedimientos de fresado convencionales. Las tres técnicas principales dentro del corte CNC incluyen corte láser combinado con corte de plasma y corte de agua. Los ingenieros eligen estos métodos de procesamiento de materiales de acuerdo con los requisitos para los pasos de corte de precisión.
El proceso de corte CNC combina diferentes enfoques tecnológicos que funcionan mejor con varios materiales al tiempo que manejan escenarios de corte específicos. Los métodos de corte más comunes incluyen:
Corte láser: Un haz láser enfocado permite un procesamiento preciso de material a través de la quema de fusión y la vaporización. La tecnología de corte láser encuentra un uso extenso porque ofrece recortes precisos mientras procesa geometrías complejas sin pérdida dimensional significativa. El proceso funciona de manera eficiente cuando se aplica a metales y materiales plásticos, así como a chapa.
Corte de plasma: El corte de plasma logra la separación del material utilizando el plasma de gas electrificado a temperaturas elevadas para procesar metales conductores como el acero junto con el aluminio y el latón. El corte con láser procesa materiales gruesos de manera eficiente a costos reducidos, sin embargo, no coincide con los niveles de precisión que se pueden lograr con el corte láser.
Corte de chorro de agua: Una corriente de presión de agua alta que contiene abrasivos corta los materiales con esta técnica. La técnica permite un corte eficiente de materiales gruesos mientras se entrega caras sin rebabas. El corte de chorro de agua resulta ideal para materiales sensibles al calor porque no produce distorsión térmica mientras corta plásticos y compuestos de goma.
Los métodos de corte superan las diferentes aplicaciones porque el grosor del material y el tipo de material combinado con la calidad de borde requerida determinan el enfoque de corte óptimo.
Los métodos de corte CNC sirven a varias industrias, incluida la producción de señalización y la construcción, junto con las operaciones de fabricación de automóviles. El corte láser sirve como un método de fabricación primario para crear una señalización aplicando patrones detallados precisos en metales delgados junto con sábanas acrílicas. Las aplicaciones de la industria del corte de chorro de agua se extienden a la fabricación aeroespacial, donde el proceso genera componentes complejos, como sellos y juntas, al tiempo que preserva la precisión dimensional y elimina las distorsiones relacionadas con el calor.
El corte de plasma sirve a la construcción cuando los operadores cortan placas de acero para crear piezas estructurales y componentes de maquinaria pesada. La tecnología de corte CNC ofrece resultados eficientes y rentables para las industrias que necesitan realizar operaciones simples de corte de alto volumen.
Las operaciones esenciales de la fresación CNC y el corte de CNC muestran distinciones importantes en los materiales de procesamiento junto con los atributos de acabado.
Los métodos de eliminación de materiales distinguen las operaciones de fresado CNC de las operaciones de corte CNC. A través de operaciones de fresado CNC, la eliminación de material de la pieza de trabajo se produce a través de la rotación de herramientas que mantiene un patrón de movimiento automotriz continuo constante. El método permite la fabricación de intrincadas formas multidimensionales a través del movimiento de la herramienta a lo largo de diversos ejes. En contraste con las máquinas de corte CNC que realizan movimientos lineales de instrumentos diseñados para cortes de material basados en ruta, los dispositivos de corte CNC funcionan moviendo las herramientas linealmente para cortar material a lo largo de una dirección establecida. Un láser o un cortador de chorro de agua funciona mejor cuando sigue diseños preprogramados para lograr curvas y contornos de líneas rectas.
Las máquinas de fresado CNC procesan principalmente metales, incluidos aluminio y acero, junto con titanio y materiales compuestos para crear características complejas en proyectos. Las características internas de los bolsillos de los agujeros y las formas complejas que los métodos de corte convencionales luchan por crear se pueden lograr a través de los procesos de fresado.
La combinación de tecnología de corte CNC con sistemas de corte láser logra sus mejores resultados al procesar materiales que van desde el grosor delgado hasta el medio, incluidos los chapa, así como los plásticos y los materiales no metálicos. Surgen varias aplicaciones entre el corte con láser y el corte de chorro de agua porque los láseres se destacan al trabajar en delicados metales delgados junto con materiales sensibles al calor, mientras que los chorros de agua sobresalen en operar materiales espesos o sensibles, incluida la piedra de vidrio y la cerámica.
Los proyectos realizados con las máquinas de fresado CNC logran una precisión superior, así como acabados de calidad mejorados a través de métodos de control de ruta exactos y la gestión del ángulo de herramientas. Las herramientas de molienda producen acabados superficiales distintivos, mientras que la producción de piezas que alcanzan los niveles de precisión milimétrica de 0.001 pulgadas. La técnica produce excelentes resultados para componentes que necesitan mediciones exactas en aplicaciones como componentes aeroespaciales e implantes médicos.
El proceso de corte CNC da como resultado bordes de corte precisos, aunque se encuentra detrás de la fresado CNC con respecto a las capacidades de precisión. El corte con láser ofrece resultados casi equivalentes a la calidad del borde cuando se operan con materiales delgados. El corte de plasma produce bordes con una textura rugosa y el corte de chorro de agua ocasionalmente da como resultado pequeñas imperfecciones de superficie. Las aplicaciones que requieren resultados oportunos sobre la precisión de dimensiones estrechas pueden beneficiarse del corte CNC, ya que sus principales ventajas incluyen velocidad y eficiencia operativa.
Los métodos de corte con láser y de corte de plasma en operaciones CNC demuestran una velocidad superior en comparación con las técnicas típicas de fresado. La capacidad rápida de reducción de material de estos procesos los hace adecuados para la producción en masa de la fabricación de forma básica. El corte de chorro de agua permite un procesamiento de material mejorado de materiales gruesos y componentes sensibles al calor, aunque tarda más en completarse que el corte láser y el plasma.
La duración de las operaciones de molienda CNC se alarga principalmente debido a los requisitos de diseño complejos y al uso de la máquina de múltiples eje. Las operaciones de molienda exigen más tiempo a medida que la complejidad de la pieza aumenta junto con la dureza material. La alta precisión y el resultado detallado de las operaciones de fresado hacen que la duración de producción extendida sean aceptables al implementar estos procedimientos.
● Paneles de metal
● Placas de señalización
● Brackets (por ejemplo, soportes de montaje)
● Accesorios de tubería
● Placas de acero estructural
● Juntas
● Logotipos personalizados
● Paneles de cuerpo automotriz
● Marcos de ventana
● Conducto
● Paneles eléctricos
● Placas de grabado con láser
● Componentes de tuberías
● Componentes de ranura y keyway
● Paneles de vidrio (cortado con chorro de agua)
● Bloques de motor
● Carcasa del turbocompresor
● Asientos de válvula
● Cajas de cambios
● Soportes de ala de aeronaves
● Implantes médicos (por ejemplo, prótesis de rodilla)
● Accesorios personalizados
● Moldes de inyección
● Ejes del rotor
● Engranajes de precisión
● Disipadores de calor
● Abrazadera
● Cabezales de cilindro
● Componentes de transmisión
● Instrumentos quirúrgicos (por ejemplo, escalpelos)
Las piezas complejas requieren extensas necesidades de producción junto con gastos elevados para lograr una alta precisión, pero los tiempos de procesamiento de fresado CNC permanecen extendidos. Los sistemas de corte de CNC láser y plasma suministran tiempos de producción rápidos y costos de procesamiento asequible para componentes de forma regular. Los proyectos complejos se benefician de las máquinas de fresado CNC debido a los resultados precisos del proyecto y la calidad de acabado, sin embargo, no admiten operaciones en los niveles de precisión de la fresación CNC.
Tabla 1: Comparación entre la fresado CNC y el corte CNC
Factor | Fresado de CNC | Corte de CNC |
Tipo de proceso | Herramientas giratorias Elimine el material a lo largo de múltiples ejes. | Utiliza energía enfocada (láser, chorro de agua, plasma) para cortar el material. |
Compatibilidad de material | Ideal para materiales duros como metales, aleaciones y compuestos. | Efectivo en metales, plásticos y materiales más suaves. |
Parte complejidad | Adecuado para geometrías 3D complejas, detalles finos y tolerancias estrechas (± 0.002 mm). | Lo mejor para formas 2D simples y piezas grandes y planas. |
Acabado superficial | Proporciona un acabado suave con tolerancias tan apretadas como ± 0.01 mm, ideales para trabajos de precisión. | Acabado más rugoso, tolerancias típicamente ± 0.5 mm; puede requerir postprocesamiento. |
Velocidad de corte | Las velocidades de corte más lentas, típicamente 1-3 m/min, debido a la acción mecánica. | Corte más rápido, hasta 10 m/min, con desechos de material mínimo. |
Volumen de producción | Lo mejor para volúmenes bajos a medios, alta precisión por parte. | Más eficiente para la producción de alto volumen con cortes simples. |
La decisión entre la fresación y el corte de CNC depende de múltiples factores de fabricación cuya evaluación combina el tipo de material con complejidad parcial y volumen de producción.
Las máquinas de fresado CNC utilizan características estandarizadas para crear secuencias de producción complejas que producen componentes tridimensionales completamente formados. Las operaciones bidimensionales básicas junto con la ejecución lineal producen el máximo potencial de rendimiento de la tecnología CNC.
Las operaciones de fresado de CNC se establecen en entornos industriales debido a su capacidad para manejar las necesidades de fabricación precisas y los requisitos de producción de pequeña cantidad de cuanto. La velocidad de la tecnología de corte CNC aumenta la producción económica y optimiza los procesos de fabricación para crear piezas planas y formas básicas de manera efectiva.
Los materiales de plástico y cerámica de metal responden mejor a los métodos de corte de CNC porque estos materiales funcionan bien durante el chorro de agua láser y las operaciones de corte de plasma. El proceso de molienda CNC logra sus mejores resultados de fabricación con materiales metálicos y aleaciones de metal resistentes avanzadas junto con compuestos de metal.
Hablemos sobre las mejores prácticas para seleccionar el método apropiado:
Los subjetivos de plasma producen sus mejores resultados cuando se cortan materiales pesados y las fábricas CNC son superiores para diseños complejos. Los requisitos de material transformaron la molienda CNC en el proceso de producción más adecuado para la tarea.
Los componentes tridimensionales complejos necesitan equipos de fresado CNC diseñado para realizar movimientos de dimensiones múltiples. Las formas bidimensionales y las superficies planas básicas alcanzan el rendimiento de producción máxima con corte CNC.
Una sola operación de corte CNC en piezas básicas generalmente cuesta menos por unidad que realizar la misma operación con fresado CNC. La tecnología de fresado CNC ofrece una calidad excepcional y un rendimiento preciso para carreras limitadas de productos pequeños.
La capacidad de la fresación de CNC y el corte de CNC para satisfacer las necesidades de materiales y manejar piezas complejas al tiempo que abordar los requisitos de tamaño de fabricación impulsa sus ventajas de producción. El sistema de herramientas de rotación en la fresación CNC produce componentes precisos complejos al eliminar el material de la pieza de trabajo. Las vigas de energía de plasma láser o de metra de agua dirigen el procedimiento de corte de CNC Cutting para lograr una producción rápida y eficiente de formas geométricas planas y diseños básicos.
Los proyectos de fabricación seleccionan sus métodos de producción elegidos entre la fresado CNC y el corte CNC en función de sus requisitos de fabricación. La aplicación más adecuada de la tecnología de fresado CNC existe para hacer componentes intrincados que requieren las dimensiones exactas de formas complejas. Las operaciones de corte de CNC otorgan a los usuarios la capacidad de hacer formas con facilidad y lograr horarios de fabricación rápidos. Los fabricantes que comprendan completamente los aspectos fundamentales de estos procedimientos alcanzarán mejores estándares de calidad, además de ventajas de rentabilidad específicas.
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