El mecanizado CNC es un proceso de mecanizado altamente preciso, flexible y eficiente.Es capaz de producir piezas complejas con tolerancias ajustadas. En comparación con el mecanizado manual tradicional, el mecanizado CNC ofrece un mayor grado de automatización. Permite mecanizar una gran variedad de materiales, como metales como el aluminio y el acero inoxidable, así como plásticos y compuestos. En este artículo, Yonglihao Machinery explica en detalle el proceso, la compatibilidad de materiales y las aplicaciones. Le ayudamos a tomar las decisiones más informadas para el procesamiento de sus futuras piezas.
Tabla de contenido
Procesos de mecanizado CNC
En la fabricación moderna, el mecanizado CNC ofrece tres procesos principales: Fresado CNCTorneado y mecanizado CNC de 5 ejes. Cada proceso utiliza un sistema CNC computarizado para transformar las materias primas en productos. Sin embargo, difieren en la maquinaria, la aplicación y el tipo de producto más adecuado. A continuación, se detalla la información que hemos recopilado:
Fresado CNC: El fresado CNC es similar al taladrado y corte. Sin embargo, puede moverse a lo largo de diferentes ejes. Esto permite crear una variedad de formas, ranuras, agujeros y detalles en una pieza. Las fresadoras pueden mecanizar una gran variedad de materiales, desde plásticos hasta metales. Son muy versátiles para mecanizar piezas con formas complejas. El método de fresado elegido depende de la precisión de corte necesaria y de la complejidad del diseño de la pieza.
Torneado CNC: Torneado CNC Implica la rotación de la pieza de trabajo. La herramienta de corte se mueve en línea recta. Este proceso es ideal para mecanizar piezas con cilindros. Se utiliza para ejes y perillas. Los tornos son excelentes para fabricar piezas rápidamente. Lo hacen mejor que el fresado, especialmente para piezas con formas más simples.
Mecanizado CNC de 5 ejes: Mecanizado CNC de 5 ejes Ofrece alta precisión y flexibilidad. A diferencia de las máquinas de 3 ejes, las de 5 ejes pueden girar en dos ejes más. Esto permite que la herramienta de corte se acerque a la pieza desde prácticamente cualquier dirección. Esta característica reduce la necesidad de múltiples configuraciones, minimiza los errores y ahorra tiempo. El mecanizado de cinco ejes es fundamental para piezas complejas de la industria aeroespacial y automotriz, ya que requieren características multidimensionales y tolerancias estrictas.
Selección de materiales para mecanizado CNC
Elegir el material adecuado es fundamental en el mecanizado CNC. Afecta considerablemente la función, la durabilidad y el coste de las piezas. El proceso implica evaluar los requisitos de la pieza, considerando los factores ambientales a los que se enfrentará el producto y combinando estos factores con el presupuesto disponible para seleccionar el mejor material.
Rieles: Metales como aluminio, acero inoxidable, y El titanio es el favorito Por su resistencia, durabilidad y resistencia al calor, son ideales para usos aeroespaciales, automotrices y médicos. El aluminio es ligero y fácil de mecanizar, lo que reduce el tiempo y los costos de fabricación.
Plástica: Los plásticos, como abdominales, nylon, y OJEADAOfrecen ventajas únicas. Son resistentes a la corrosión, ligeros y flexibles. Los plásticos son más económicos que los metales. Se utilizan en electrónica de consumo, piezas de automoción y prototipos. Estas piezas requieren formas complejas.
Compuestos: Los compuestos son materiales de ingeniería. Se fabrican a partir de dos o más componentes con propiedades muy diferentes. En el mecanizado CNC, los compuestos pueden ofrecer propiedades específicas, como una mayor relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y estabilidad térmica. Son adecuados para áreas especializadas como la ingeniería aeroespacial y automotriz de alto rendimiento.
Análisis en profundidad de materiales de mecanizado CNC
Yonglihao Machinery recomienda una cuidadosa consideración al elegir materiales para el mecanizado CNC. Considere sus propiedades y aplicaciones. Esto garantiza que el producto final cumpla con todas las especificaciones y estándares de calidad necesarios. Las siguientes secciones describen los requisitos comunes. rieles y plástica Se utilizan en el mecanizado CNC. También abarcan materiales únicos como el cobre y el latón. Se hace hincapié en sus usos específicos.
Rieles
Aluminio
El aluminio es un metal de fácil conformación que se puede utilizar para diversos propósitos. Además, es un material ampliamente utilizado en CNC. En general, es una mejor opción que metales como el titanio y el acero. El aluminio y sus aleaciones se encuentran entre los elementos más utilizados. Esto se debe a que el aluminio es fuerte, ligero, resistente a la corrosión y tiene un aspecto plateado.
Sin embargo, no todos los tipos de aluminio son aptos para la fabricación de piezas y componentes mecanizados por CNC. Los aluminios 6061 y 7075 son las aleaciones de aluminio más resistentes. Su alta maquinabilidad los convierte en materiales ideales para el mecanizado CNC, lo que permite fabricar piezas ligeras. Algunos ejemplos son las estructuras aeroespaciales, los componentes de aeronaves y las piezas de motores de automóviles.
Además, el aluminio 7075 puede reforzarse hasta alcanzar la aleación T6. El aluminio 7075 T6 se utiliza para fabricar moldes de inyección de plástico, componentes automotrices y aeronáuticos, y equipos de montañismo resistentes. Por otro lado, la mayoría de los materiales de aluminio mecanizables se utilizan en los sectores de la salud, la electrónica de consumo, la arquitectura y el diseño.
Acero al carbono y sus aleaciones
El acero al carbono y sus aleaciones ofrecen alta maquinabilidad y excelente resistencia, lo que los hace ideales para una amplia gama de aplicaciones. Los aceros al carbono se adaptan bien a diversos métodos de tratamiento térmico, lo que les confiere mejores propiedades mecánicas. Suelen ser más económicos que la mayoría de los metales para CNC. Los aceros de medio carbono son resistentes y adecuados para aplicaciones de alta resistencia, como varillas, pernos y espárragos.
Debido a su apariencia insulsa, el acero al carbono no es adecuado para proyectos donde la estética es importante. Además, al igual que el acero dulce, el acero al carbono no es un material resistente a la corrosión para el mecanizado CNC. Si bien el acero aleado es más resistente a la oxidación y más flexible que el acero al carbono, este último es más resistente.
Si bien estos materiales tienen sus limitaciones, siguen destacando en muchas aplicaciones industriales y de fabricación. Gracias a su mayor resistencia, el acero al carbono y sus aleaciones son más fáciles de mecanizar. Por ello, se utilizan comúnmente en el mecanizado CNC para piezas estructurales como vigas y fijaciones mecánicas.
Cobre y sus aleaciones
El cobre y sus aleaciones se utilizan comúnmente en el mecanizado CNC debido a su alta conductividad eléctrica y térmica. Debido a su excelente conductividad eléctrica, es ideal para la fabricación de componentes eléctricos y de computadoras. Además, el cobre metálico es un excelente material para la fabricación de joyas gracias a su atractivo diseño. El cobre también se utiliza comúnmente para fabricar cables, metales y dispositivos magnéticos.
El latón, el bronce y el cobre son materiales indispensables para el mecanizado CNC. Ambos metales son comunes a partir del cobre y cada uno tiene sus propias características. El latón, compuesto de cobre y zinc, es un metal blando que se puede mecanizar y moldear sin lubricación. Posee excelente conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y maleabilidad. Los fabricantes suelen utilizar el latón para artículos que no requieren mucha resistencia, como tornillos pequeños, equipos eléctricos, artículos de uso diario y herramientas de fontanería.
Por otro lado, el bronce incluye cobre, estaño y otros elementos compuestos. Es resistente, duradero y resistente a la oxidación. Además, es fácil de trabajar, lo que lo hace ideal para fabricar piezas de precisión como rodamientos y engranajes. La adición de aluminio y fósforo puede aumentar la resistencia al impacto, la dureza y la resistencia del bronce.
Acero inoxidable
El acero inoxidable es un metal popular para CNC con una apariencia brillante. Es muy fuerte, resistente y resistente a la oxidación y al desgaste. El acero aleado es económico y está disponible en una variedad de tamaños. Sin embargo, es muy duro y uno de los materiales más difíciles de trabajar en el mecanizado CNC. Además, el acero inoxidable contiene cromo, que ayuda a protegerlo contra la oxidación.
El acero inoxidable 316 es un tipo común de acero inoxidable. Presenta buena resistencia al calor y a la corrosión. Por ello, se utiliza habitualmente en la fabricación de herramientas médicas, maletas para exteriores y piezas para embarcaciones. Los aceros inoxidables 303, 304 y 316 son otros grados comunes de acero inoxidable utilizados en el mecanizado CNC para elementos de fijación como bujes, tornillos y pernos.
Sin embargo, los fabricantes suelen añadir azufre al acero inoxidable 303 para facilitar su mecanizado. El acero inoxidable 303 es adecuado para tuercas, pernos, ejes, engranajes y accesorios. El acero inoxidable 304 es fácil de mecanizar y se puede soldar. Es ideal para herramientas de cocina, cuchillos, diseños arquitectónicos y piezas de automóviles.
Magnesio
El magnesio es un metal resistente y ligero, fácil de usar en el mecanizado CNC. Gracias a su excelente resistencia al calor, es ideal para componentes de alta temperatura, como los motores. Además, su bajo peso contribuye a la creación de automóviles ligeros y de bajo consumo de combustible.
En comparación con metales como el aluminio, el magnesio es menos resistente a la intemperie. El procesamiento del magnesio es propenso a incendios y su manipulación es más costosa. Además, los fabricantes suelen anodizar las piezas de magnesio para mejorar su resistencia a la oxidación.
Titanio
Este metal es fuerte y ligero, ofreciendo un buen equilibrio entre resistencia y peso. El titanio es resistente a la corrosión, conductor del calor y compatible con el cuerpo humano. Por lo tanto, es adecuado para la fabricación de componentes en el sector médico. Además, el titanio se puede soldar, tratar y recubrir superficialmente, lo que le confiere una apariencia más atractiva y protectora. Aunque el titanio no es un buen conductor de la electricidad, posee buena conductividad térmica y un alto punto de fusión.
El titanio es ideal para la fabricación de piezas mecánicas de alta calidad utilizadas en medicina, el sector militar, la aviación y la automoción. Además, es especialmente adecuado para la fabricación de herramientas de corte para máquinas herramienta CNC.
Plástica
Fibras acrílicas
Plásticos acrílicosEl PMMA (polimetilmetacrilato), también conocido como PMMA, ofrece ventajas como alta resistencia y una apariencia transparente. Es una buena alternativa al vidrio gracias a su resistencia y transparencia. Este material mecanizado por CNC es versátil, ya que permite crear piezas precisas y de alta calidad.
Aunque el PMMA es propenso a agrietarse y ablandarse con el calor, su flexibilidad y facilidad de uso lo convierten en una opción común para proyectos de mecanizado CNC. El PMMA se utiliza comúnmente en la fabricación de expositores, lentes, recipientes para alimentos, lámparas y cubiertas transparentes.
abdominales
El ABS es el plástico más económico, con una combinación única de propiedades. Ofrece buena procesabilidad, resistencia a la tracción, resistencia química y resistencia al impacto. Los fabricantes de productos suelen elegir el ABS como el mejor material para el mecanizado CNC de piezas de plástico. Esto se debe a su flexibilidad y economía. Además, el plástico ABS puede soportar altas temperaturas durante largos periodos y es más económico que muchos otros plásticos de ingeniería, como el PEEK.
Además, el material ABS es ideal para proyectos donde la apariencia es importante, ya que es fácil de cambiar de color. Gracias a esta facilidad, el ABS se puede utilizar para mecanizado CNC, como prototipado rápido, cubiertas protectoras y piezas de automoción. Además del mecanizado CNC, el ABS también se utiliza para la impresión 3D y el moldeo por inyección.
Acetal
El acetal, también conocido como Delrin o POM, es un plástico resistente y flexible que se utiliza para el mecanizado CNC. Es muy resistente y soporta impactos y humedad. Los fabricantes suelen utilizar acetal para fabricar piezas de precisión como válvulas, engranajes y rodamientos. Esto se debe a que las piezas mecanizadas con acetal son muy resistentes y resistentes al desgaste.
Policarbonato (PC)
El policarbonato es un material comúnmente utilizado en el mecanizado CNC. Posee numerosas propiedades útiles, como su transparencia similar al vidrio. Gracias a su resistencia al calor, no se rompe fácilmente. Esto lo convierte en una excelente opción para aplicaciones de alta temperatura. Por ello, es un plástico ampliamente utilizado en el mecanizado CNC. Se utiliza comúnmente en dispositivos médicos, componentes informáticos y piezas de automoción.
Poliétercetona (PEEK)
La polietercetona (PEEK) es un plástico resistente que se puede utilizar para el mecanizado CNC. Se caracteriza por su resistencia química, alta resistencia mecánica y buena estabilidad dimensional. Este plástico de ingeniería es ideal para su uso en condiciones extremas de calor o frío. Esto se debe a que el PEEK mantiene su resistencia incluso a altas temperaturas.
El PEEK se utiliza frecuentemente en fabricantes de productos de diversos sectores, como la alimentación y bebidas, la industria aeroespacial y la del petróleo y el gas. Además, se utiliza habitualmente para fabricar bisagras, piezas de bombas y válvulas, sellos, componentes de semiconductores y rodamientos. Este resistente material plástico es ideal para la fabricación de equipos ligeros, ya que no se deforma con el tiempo.
Polipropileno (PP)
El polipropileno es un plástico flexible utilizado para el mecanizado CNC. Es altamente resistente a la abrasión y soporta una amplia gama de productos químicos. Además, el polipropileno es un material mecanizado por CNC que se utiliza en aplicaciones médicas. Por otro lado, el polipropileno tiende a ablandarse al exponerse al calor, lo que puede causar problemas durante el mecanizado.
Cloruro de polivinilo (PVC)
El PVC es un plástico asequible, mecanizado por CNC, con buena maquinabilidad. Su robusta estructura lo hace resistente y capaz de soportar fuertes impactos. Además, los materiales de PVC son adecuados para la fabricación de tanques, armarios y bancos de soldadura de productos químicos, válvulas y cajas de bombas, accesorios y colectores.
Nylon
Esta resina plástica es uno de los materiales más resistentes y duraderos utilizados en el mecanizado CNC. Posee una alta resistencia al impacto y es adecuada para una amplia gama de aplicaciones. Además, posee excelentes propiedades lubricantes y está disponible en diferentes tipos, como el nailon reforzado con fibra de vidrio.
El nailon es una buena opción cuando se necesita evitar la fricción o el desgaste. Entre las piezas de nailon más comunes se incluyen superficies deslizantes, cojinetes, engranajes y ruedas dentadas. Sin embargo, una desventaja importante del nailon es que absorbe la humedad. Por lo tanto, no es apto para su uso en agua.
Material único
El cobre es el material preferido por su alta conductividad térmica y eléctrica. Esto lo hace ideal para componentes eléctricos, disipadores de calor y construcción. Las aleaciones de cobre, como el cobre 101 y el cobre 110, presentan diferente ductilidad y resistencia a la corrosión. Se utilizan para aplicaciones especiales.
El latón es una mezcla de cobre y zinc. Tiene la misma trabajabilidad del cobre, pero con mayor resistencia y resistencia a la corrosión. Es popular para artículos decorativos. Es apreciado por su estética y conductividad. También se utiliza para conectores eléctricos e instrumentos musicales.
Factores que influyen en la elección del material
Al elegir materiales para el mecanizado CNC, varios factores influyen considerablemente en la decisión. Estos factores garantizan que el producto final cumpla con los requisitos específicos.
Resistencia al calor: Los materiales deben soportar altas temperaturas sin degradarse. Esta capacidad es crucial para aplicaciones que implican calor. Metales como el acero inoxidable y el titanio tienen una excelente resistencia al calor. Se utilizan en componentes aeroespaciales y automotrices.
Conductividad: Para piezas conductoras de electricidad, se prefieren materiales con alta conductividad, como el cobre. Esta propiedad es crucial para conectores eléctricos y disipadores de calor.
Dureza y acabado superficial: La dureza de un material afecta su maquinabilidad y el desgaste de las herramientas de corte. Es necesario un equilibrio entre la dureza y la capacidad de lograr un acabado superficial liso. Esto es necesario tanto por razones funcionales como estéticas. El aluminio se puede mecanizar fácilmente y sin problemas. Los materiales más duros pueden requerir herramientas especiales.
Resumen
Comprender los procesos de mecanizado, las propiedades de los materiales y sus factores influyentes es fundamental. Esta comprensión es clave a la hora de elegir... Servicios de mecanizado CNC y materiales. El fresado, torneado y mecanizado de 5 ejes CNC ofrecen precisión y flexibilidad. Los metales y plásticos se seleccionan en función de su resistencia térmica, conductividad eléctrica, dureza y acabado superficial deseado. Cada elección influye en la calidad y funcionalidad del producto.
Yonglihao Machinery es un top fabricación de prototipos Proveedor. Contamos con la experiencia para manejar una amplia gama de materiales. Podemos ofrecer soluciones a medida para las necesidades específicas de cada proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los mejores materiales para aplicaciones exteriores?
El acero inoxidable y el aluminio son ideales para exteriores. Son resistentes a la corrosión y duraderos.
¿Cómo puedo reducir los costos de mecanizado CNC?
Elija materiales más fáciles de mecanizar, como el aluminio. Además, diseñe piezas con la mínima complejidad. Esto reducirá el tiempo de mecanizado y el desgaste de las herramientas.
¿Consejos para conseguir el acabado deseado en piezas mecanizadas?
Elija un material que se pueda acabar fácilmente. Utilice las herramientas de corte y los ajustes adecuados. Además, tenga en cuenta las técnicas de posprocesamiento. Por ejemplo, considere pulir o anodizar para mejorar la superficie.