La manufactura es fundamental para un país, y en el corazón de la manufactura se encuentra la tecnología de mecanizado. Esta tecnología es el proceso de transformar materias primas en productos o piezas terminadas. Desempeña un papel clave en muchas industrias, desde pequeñas piezas de uso diario hasta piezas aeroespaciales. La ciencia y la tecnología continúan desarrollándose, por lo que la capacidad de mecanizado mejorará. A continuación, definiremos el mecanizado. Abordaremos los tipos de tecnología y procesos de mecanizado, los materiales y las aplicaciones. Esto le proporcionará una comprensión profunda del mecanizado.
Tabla de contenido
¿Qué es el mecanizado?
El mecanizado es el proceso de crear un componente que cumple con los requisitos de diseño mediante la eliminación o adición de material, o la modificación de su forma y propiedades. Incluye diversos procesos como torneado, fresado, taladrado y rectificado. El mecanizado común implica la eliminación de material, pero también existen procesos que lo añaden. Por ejemplo, las impresoras 3D se utilizan para añadir material. El mecanizado no solo se aplica a materiales metálicos, sino también a materiales no metálicos como plásticos, madera y cerámica. Dado que puede procesar una amplia gama de materiales, se utiliza ampliamente en diversos campos.
Tipos de tecnología de operación de mecanizado
Existen dos métodos principales de mecanizado: fabricación sustractiva y fabricación aditiva. Esta consiste en la extracción o adición de material por parte del fabricante a una pieza.
Sustractivo
Los métodos de fabricación aditiva se utilizan comúnmente para la creación de prototipos y la producción. Consiste en eliminar material no deseado de un bloque más grande para crear la forma deseada. Este método también se conoce como producción sustractiva. Construye piezas eliminando material. Por ejemplo, Servicios de mecanizado CNC Ofrecemos fabricación sustractiva.
Aditivo
La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, es un método de fabricación relativamente nuevo. Permite producir objetos tridimensionales a partir de un modelo informático. Permite a los mecánicos crear objetos ligeros y resistentes.
Equipos comunes para mecanizado
Dado el amplio alcance del mecanizado, también lo es el equipo necesario. A continuación, analizaremos brevemente los equipos de mecanizado comunes utilizados para obtener piezas mediante la eliminación de material.
Torno
El torno es uno de los equipos de mecanizado más comunes. Se utiliza principalmente para mecanizar piezas de cuerpos giratorios como ejes, discos y bujes. Se fija la pieza de trabajo en el torno. Luego, se gira y se retira el material con una herramienta. Actualmente, según sus diferentes estructuras y funciones, los tornos se pueden dividir en tornos convencionales, tornos CNC, etc.
En comparación con los tornos convencionales, los tornos CNC ofrecen numerosas ventajas. Por ejemplo, pueden mejorar considerablemente la productividad al procesar grandes cantidades de piezas. También pueden procesar piezas con formas complejas y alta precisión. Por lo tanto, con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, su aplicación es cada vez más extensa. Por ejemplo, en la fabricación de automóviles, el cigüeñal del motor se mecaniza con precisión mediante un torno CNC.
Fresadora
Una fresadora es también uno de los equipos más comunes para el mecanizado. A diferencia de los tornos, las herramientas utilizadas en las fresadoras suelen ser giratorias, mientras que las herramientas utilizadas en los tornos suelen ser fijas. Las fresadoras pueden mecanizar una amplia gama de superficies, como superficies planas, ranuras, engranajes, superficies helicoidales, etc. Entre las fresadoras más comunes se encuentran las verticales, las horizontales y las de pórtico.
Actualmente, con la continua modernización de las máquinas herramienta y los equipos, las fresadoras comunes presentan numerosas desventajas en comparación con las fresadoras CNC. Estas últimas exigen mayores requisitos a los operarios y, en el caso de piezas más complejas, la eficiencia de procesamiento es baja. Por lo tanto, el uso de fresadoras comunes es cada vez menos común, mientras que el de fresadoras CNC es cada vez más común. En la fabricación de moldes, las cavidades complejas suelen procesarse con fresadoras CNC. Si le interesan algunos de los procesos y desafíos especiales del mecanizado CNC, especialmente el tratamiento de esquinas internas afiladas, puede consultar nuestro... guía completa.
Máquina perforadora
La taladradora se utiliza principalmente para taladrar, pero también puede realizar escariados, fresados y otras operaciones. El tamaño de los agujeros perforados con taladradoras convencionales suele oscilar entre 0,2 y 40 milímetros. Si se requieren agujeros de mayor diámetro, se requiere equipo de perforación especializado.
Dado que la mayoría de las piezas mecanizadas presentan agujeros de diversos tamaños, las prensas de taladro se utilizan con mayor frecuencia en el proceso de mecanizado. Al elegir una broca, tenga en cuenta el material que se va a taladrar. También considere la precisión necesaria para el diámetro del agujero.
Máquina de molienda
Las rectificadoras se utilizan principalmente para rectificar la superficie de la pieza de trabajo y obtener un mayor acabado y precisión. Por lo tanto, si las piezas requieren rectificado, significa que el proceso requiere alta precisión y acabado.
El mecanizado con rectificadora suele realizarse después del fresado o torneado, por lo que suele ser el último proceso. El mecanizado con rectificadora garantiza la precisión final requerida para la pieza. La precisión de mecanizado de la rectificadora suele superar IT6, y la rugosidad superficial Ra puede ser inferior a 0,8 μm. Por lo tanto, la rectificadora pertenece a un tipo de equipo de acabado.
¿Cuáles son los diferentes tipos de procesos de mecanizado?
Existen numerosas tareas y procesos de mecanizado diferentes, cada uno con una finalidad específica. A continuación, se presenta una breve introducción a estos diferentes tipos de tecnología de mecanizado:
Torneado
En el torneado, una herramienta de corte gira alrededor de un eje central mientras corta la pieza. Este método se utiliza para dar forma simétrica a las piezas por ambos lados. Los procesos de torneado permiten mecanizar las siguientes piezas:
- Componentes del motor
- Componentes de la máquina
- Ejes
- Trapos
- Cirios
Molienda
En el fresado, una superficie de corte giratoria se mueve con respecto al objeto para formar superficies planas de diferentes formas. Según la aplicación, la forma de corte puede ser un corte recto simple o un área en ángulo o inclinada. Esto se puede lograr con fresado de bancada, fresado de columna, fresado de pórtico y otras herramientas de fresado. Las herramientas de fresado se pueden utilizar para los siguientes fines:
- Engranajes
- Ranuras y ranuras
- Componentes aeroespaciales
- Equipo agrícola
- Piezas de automóvil
- Sector energético
Perforación
Las herramientas de taladrado se encuentran entre las máquinas herramienta más sencillas. Funcionan moviéndose sobre la pieza de trabajo y utilizando la herramienta para realizar agujeros en ella. Estos agujeros se utilizan para fijar tornillos, realizar ensamblajes secundarios o decorar. El taladrado puede utilizarse para los siguientes fines:
- Orificios para tornillos
- Cuerpos de inyectores de combustible
- Tubos intercambiadores de calor
- Extremos del conjunto de fluido
- Tren de aterrizaje de aeronaves
Aburrido
Las herramientas de mandrinado perforan agujeros en una pieza de trabajo que son más grandes que los agujeros ya perforados. Para ello, se utilizan herramientas de corte de una sola punta o un conjunto de estas. El mandrinado es similar al torneado en algunos aspectos. La principal diferencia radica en que las herramientas de mandrinado mecanizan diámetros internos, mientras que las herramientas de torneado mecanizan diámetros externos. Los usos comunes del mandrinado son los siguientes:
- Cilindros de motor en la industria automotriz
- Grúas y cargadoras frontales
- Minería
- Armas de fuego
Escariado
El escariado es un proceso que ensancha ligeramente el diámetro de un agujero y mejora el acabado superficial interno. Se utiliza cuando se requiere un diámetro de agujero o un acabado superficial precisos que no se pueden lograr con una broca. Normalmente, primero se perfora un agujero de precisión con un escariador. A continuación, el agujero se ensancha al ancho preciso y se termina con una herramienta de escariado. Los escariadores se utilizan para los siguientes fines:
- Corte de tornillos
- Torno de torreta
- Eliminación de rebabas
Molienda
El rectificado elimina pequeñas cantidades de material no deseado de una pieza de trabajo, la alisa y garantiza mediciones muy precisas. Se utiliza una muela de superficie rugosa como herramienta de rectificado. Existen muchos tipos de herramientas de rectificado, algunas manuales y otras controladas por computadora. Muchas personas utilizan amoladoras angulares, amoladoras de matriz y amoladoras de banco para rectificar. El rectificado se utiliza para lo siguiente:
- Cilindros y pistones de freno
- Pistones de dirección hidráulica
- Ejes de engranajes
- taladros quirúrgicos
- Componentes aeroespaciales
- Industria del mueble
Cepillado
Con una cepilladora, se puede crear una superficie plana en una pieza de trabajo. Esto se denomina cepillado. El corte de una cepilladora se produce por el movimiento relativo entre una herramienta de corte de una sola punta y la superficie. Son aptas no solo para cepillado recto, sino también para cepillado en espiral. El cepillado se puede utilizar para los siguientes fines:
- Generar superficie plana para cualquier requerimiento
- Creando múltiples ranuras al mismo tiempo
Aserradura
Uno de los primeros métodos de mecanizado es el aserrado. Se utiliza una hoja afilada con dientes, pero también se pueden usar alambres o cadenas. El aserrado se usa más comúnmente en la carpintería, pero también puede emplearse en la metalistería o el corte de piedra. A continuación, se presentan algunas aplicaciones del aserrado:
- Corte de madera
- Hacer la casa
- Fabricación de muebles
- Corte de azulejos
Técnicas de procesamiento de combustión
El proceso de combustión no utiliza herramientas de corte afiladas, sino altas temperaturas para remover el material. El material se funde cuando la herramienta de combustión transfiere calor al material que se desea remover. La forma en que se funde el material depende del tipo de técnica de combustión. El proceso de combustión suele tener lugar de tres maneras:
- Corte por láserEste proceso utiliza un haz de luz altamente concentrado para eliminar material. Permite cortar objetos con cualquier forma deseada. Es adecuado para procesar objetos tanto metálicos como no metálicos. Es una de las formas más precisas de cortar objetos.
- Corte por plasmaEste proceso utiliza una corriente de gas ionizado para fundir y eliminar material. Dado que requiere que la pieza sea conductora de electricidad, solo es apto para metales y aleaciones conductores.
- Corte con oxicorteEste método de corte, también conocido como corte con oxígeno, es un método muy antiguo. Funde el material mezclando aire y un gas combustible como acetileno, gas natural, propano o propileno. Este método de corte no es tan preciso como el corte por láser o plasma. Sin embargo, es una técnica muy portátil.
Mecanizado CNC
El mecanizado CNC no es un método de mecanizado en sí mismo. Es una tecnología que puede utilizarse en combinación con otros métodos. Además, significa «control numérico por computadora» y permite que las máquinas funcionen por sí solas. Su instalación es costosa y requiere operarios cualificados. Sin embargo, puede ahorrar tiempo y dinero en los proyectos. Se utiliza en todas las industrias modernas debido a su alta productividad.
Mecanizado de precisión
Una forma más avanzada de mecanizado CNC es el mecanizado de precisión. Este permite fabricar productos con una precisión extremadamente alta. Utiliza las diversas técnicas de mecanizado mencionadas anteriormente y cumple con los más altos estándares de calidad en el campo de las herramientas de corte, herramientas y otras áreas. Generalmente, el mecanizado de precisión se requiere en campos que requieren precisión micrométrica o nanométrica, como la medicina, la electrónica, la industria aeroespacial, la industria militar y otros similares.
Flujo de proceso de mecanizado
En el corte y procesamiento, muchas piezas requieren más de un equipo. Por lo tanto, el procesamiento de una pieza se divide en varios pasos.
Diseño de procesos
Según los planos de las piezas del cliente, los ingenieros de proceso preparan el flujo del proceso. Primero seleccionan los métodos, equipos y herramientas de procesamiento adecuados, y luego desarrollan la secuencia y los parámetros del proceso. Proporcionan las bases de mecanizado a los operarios. Una descripción paso a paso del proceso de torneado CNC se puede encontrar en el proceso de torneado CNC.
Preparación del espacio en blanco
Según los requisitos de los documentos del proceso, seleccione el material en bruto adecuado. Por ejemplo, acero, aluminio, barra de cobre y fundición. Según el número de piezas mecanizadas, determine la cantidad de material a preparar. Normalmente, preparamos material en bruto adicional, de una a dos piezas más que la cantidad final de entrega. Esto evita el desperdicio de piezas durante el procesamiento y nos evita tener pocas piezas para el cliente.
Mecanizado en bruto
El mecanizado de desbaste se refiere al proceso de eliminar la mayor parte del material sobrante de la materia prima o pieza bruta durante el mecanizado para obtener una forma y tamaño cercanos a los finales. La precisión dimensional y el acabado superficial de las piezas obtenidas tras este proceso no son altos. Se caracteriza por una gran capacidad de consumo de herramientas y un gran avance.
Semiacabado
Para mejorar la precisión y la calidad superficial de las piezas, el mecanizado de semiacabado prepara el acabado. En piezas que requieren alta precisión o son propensas a deformarse, se suele eliminar el material para su procesamiento mediante semiacabado antes del acabado. Esto ofrece dos ventajas: evita la deformación de la pieza durante el desbaste, libera parte de la tensión de procesamiento para garantizar la precisión y deja una tolerancia de mecanizado uniforme para el acabado. Además, reduce el impacto de algunos errores que pueden producirse durante el desbaste en el acabado.
Refinamiento
El acabado es la última etapa del mecanizado. Consiste en el procesamiento de la pieza mediante maquinaria y tecnología de alta precisión tras el desbaste y el semiacabado. El objetivo del mecanizado es obtener una mayor precisión dimensional, un acabado superficial y una precisión geométrica. Los métodos de acabado más comunes incluyen el rectificado, el lapeado, el pulido, el fresado de precisión y el torneado de precisión.
Inspección de piezas
Tras el mecanizado de las piezas, se inspeccionan las piezas terminadas para comprobar su tamaño, forma, precisión de posición y calidad superficial. El objetivo de la inspección es detectar si las piezas mecanizadas no cumplen los requisitos. Esto garantiza que todas las piezas estén bien fabricadas y evita que los clientes reciban piezas defectuosas. Por lo tanto, es esencial realizar este paso de la inspección de piezas.
¿Cuáles son los principales materiales que se pueden procesar mediante mecanizado?
Existe una amplia variedad de materiales mecanizables, desde metálicos hasta no metálicos. Cada material tiene características y aplicaciones diferentes. Elegir el material y el proceso de mecanizado adecuados es fundamental para garantizar la calidad y el rendimiento del producto.
Materiales de acero
Los materiales de hierro y acero poseen buenas propiedades. Por lo tanto, tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria manufacturera. Por ejemplo, el acero al carbono, con buena resistencia y tenacidad, y un costo relativamente bajo, se utiliza ampliamente en la fabricación de maquinaria. El acero aleado, con buena resistencia al desgaste y a la corrosión, se utiliza comúnmente en la fabricación de piezas de alta resistencia y alta resistencia al desgaste, como engranajes, ejes, moldes, etc.
Aleación de aluminio
La aleación de aluminio tiene baja densidad y buena conductividad eléctrica y térmica. También presenta buena resistencia a la corrosión. Se utiliza comúnmente en los sectores aeroespacial, automotriz, electrónico y otros. Por ejemplo, en el revestimiento de un avión, el cubo de la rueda de un automóvil, la carcasa de un producto electrónico, etc.
Aleación de cobre
El latón, con buen rendimiento de corte y resistencia a la corrosión, se utiliza comúnmente en la fabricación de accesorios para tuberías, piezas de instrumentación, etc. Gracias a su alta resistencia y buena resistencia al desgaste, se utiliza comúnmente en la fabricación de rodamientos, ruedas helicoidales, etc.
Aleación de titanio
La aleación de titanio posee excelentes propiedades, como alta resistencia, baja densidad, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión. Tiene importantes aplicaciones en los sectores aeroespacial y médico, como piezas de motores de aviación y articulaciones artificiales. También se suele utilizar el mecanizado, pero presenta malas propiedades de mecanizado.
Otros materiales
Además de las cuatro categorías de materiales mencionadas anteriormente que utilizan mecanizado, también existen tipos de plásticos de ingeniería, compuestos, cerámicas y caucho.
Por ejemplo, el nailon en los plásticos de ingeniería tiene buena resistencia a la abrasión y a la corrosión y se puede utilizar para fabricar engranajes, tuercas, etc.
Los compuestos reforzados con fibra de carbono presentan alta resistencia, alto módulo y baja densidad, y se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial y artículos deportivos. Por ejemplo, en alas de aviones, cuadros de bicicletas, etc.
La cerámica de alúmina posee alta dureza, resistencia a altas temperaturas y buen aislamiento, y se utiliza comúnmente en la fabricación de herramientas de corte, piezas resistentes al desgaste, etc. El caucho, más común, se puede utilizar para fabricar sellos, piezas amortiguadoras, etc.
Estos materiales se pueden fresar en máquinas CNC, que son capaces de mecanizar una amplia gama de materiales de manera eficiente y precisa, y materiales adecuados para fresado en máquinas CNC Cubrir una amplia gama de opciones metálicas y no metálicas.
Principales áreas de aplicación del mecanizado
El mecanizado tiene una amplia gama de aplicaciones que abarcan casi todas las áreas de fabricación. Ya sea en la industria automotriz, aeroespacial, de equipos electrónicos o de dispositivos médicos, la tecnología de mecanizado se utiliza para fabricar una variedad de piezas y productos.
Industria automotriz
El mecanizado desempeña un papel crucial en la industria automotriz. En el proceso de fabricación de automóviles, la tecnología de mecanizado se utiliza ampliamente en la fabricación de componentes clave como motores, chasis y transmisiones. Por ejemplo, el mandrilado garantiza la redondez y cilindricidad de los cilindros para mejorar la relación de compresión y la potencia del motor.
Aeroespacial
En el sector aeroespacial, la tecnología de mecanizado también desempeña un papel importante. Dado que los componentes aeroespaciales requieren una precisión y calidad especialmente altas, la tecnología de mecanizado se utiliza ampliamente en esta industria. Por ejemplo, las piezas de motores y los componentes estructurales de aviones y naves espaciales deben mecanizarse con alta precisión. Los servicios de mecanizado CNC de alta precisión son vitales en la industria aeroespacial, y aprender más sobre... Tecnología de mecanizado CNC para la industria aeroespacial garantiza la fabricación precisa y el control de calidad de estos componentes críticos.
Equipos electrónicos
En el campo de la fabricación de equipos electrónicos, muchas piezas, como sustratos de circuitos integrados, conectores, disipadores de calor, etc., deben fabricarse mediante mecanizado. Estas piezas deben ser muy precisas y sus superficies lisas. Esto es vital para el rendimiento y la fiabilidad de los componentes electrónicos. Los equipos de mecanizado que se utilizan habitualmente en la fabricación de dispositivos electrónicos incluyen cortadores de alambre y máquinas de procesamiento láser. Estas máquinas ofrecen un mecanizado de alta precisión y alta eficiencia.
Dispositivos médicos
Dado que los dispositivos médicos también requieren alta precisión y calidad, se requieren técnicas de mecanizado para garantizar su funcionalidad y seguridad de uso. Por ejemplo, los instrumentos quirúrgicos, las herramientas dentales, las prótesis articulares, etc., deben fabricarse mediante mecanizado preciso.El mecanizado CNC es particularmente útil en dispositivos médicos., donde sus beneficios garantizan que estos dispositivos sean funcionales y seguros de utilizar.
Piezas de motocicleta
La tecnología de mecanizado CNC también desempeña un papel importante en la fabricación de piezas de motocicletas. Mediante el mecanizado CNC de precisión, se pueden fabricar piezas de motocicleta personalizadas de alta calidad para satisfacer las necesidades individuales de cada cliente. Ya sean componentes de motor, chasis u otras piezas críticas, el mecanizado CNC personalizado garantiza que cada pieza cumpla con los más altos estándares. Tecnología CNC para piezas de motocicleta personalizadas El mecanizado puede mejorar significativamente el rendimiento y la estética de su motocicleta.
Conclusión
Este documento ofrece una descripción completa del mecanizado. Primero, se presenta su definición. A continuación, se describen los cuatro tipos comunes de equipos utilizados en el mecanizado. A continuación, se presenta el flujo del proceso y los materiales de mecanizado. Finalmente, se analizan las principales áreas de aplicación del mecanizado. En resumen, el mecanizado es una parte clave de la industria manufacturera, por lo que es importante comprender los conocimientos relacionados con la fabricación. Yonglihao Machinery cuenta con más de diez años de experiencia en el sector del mecanizado. Si tiene necesidades de mecanizado para un proyecto, puede contactarnos. Podemos proporcionarle un presupuesto gratuito y brindarle asesoramiento profesional sobre mecanizado. Esperamos su contacto.
Preguntas frecuentes
¿Qué piezas se pueden mecanizar?
Casi todas las piezas de la industria que requieren una forma, tamaño y precisión específicos pueden mecanizarse. Por ejemplo, piezas como ejes, discos y cajas.
¿Qué tan preciso es el mecanizado?
El mecanizado puede ser muy preciso. Sin embargo, esta precisión depende de muchos factores, como el proceso de mecanizado, el equipo, las herramientas, los materiales y la habilidad del operador.