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En la fabricación, que cambia constantemente, lo más importante es la precisión, la velocidad y la capacidad de gestionar la complejidad. ¿Qué es el mecanizado CNC de 5 ejes? Básicamente, es la mejor manera de fabricar piezas complejas que requieren una precisión extremadamente alta.
Esta guía ayuda a los lectores, ingenieros, responsables de compras y cualquier persona interesada a comprender mejor el mecanizado CNC de 5 ejes y por qué está contribuyendo a revolucionar muchas industrias.
Visión general del mecanizado CNC y sus diferentes ejes
Control por ordenador de la información numérica es lo que significa CNC. Los ejes principales de una máquina CNC tradicional son X, Y y Z. Para numerosas tareas, esto es suficiente, pero a medida que los productos requieren mayor precisión y complejidad, se ven las carencias de las máquinas de 3 ejes. Esta necesidad se cubre con el mecanizado CNC de 5 ejes.
Ventajas del mecanizado CNC de 5 ejes sobre el de 3 ejes
Cuando se realiza un mecanizado CNC de 5 ejes, la herramienta de corte o la pieza se mueve en cinco direcciones al mismo tiempo. Los principales aspectos que se tratan son:
- X (izquierda-derecha)
- Y (adelante-atrás)
- Z (arriba-abajo)
- Un eje (alrededor de X); la rotación significa la dirección del movimiento.
- Puede girar el sólido alrededor del eje Y.
- Un modelo puede utilizarse para formar geometrías extremadamente detalladas y de gran tamaño.
¿Por qué la fresadora será conocida como máquina de 5 ejes?
Esto permite que la herramienta de corte o la pieza de la máquina se desplacen o giren fácilmente en cinco sentidos, lo que hace posible llegar a socavados y a zonas normalmente de difícil acceso sin tener que desplazarlas a mano.
Cómo el CNC de 5 ejes mejora la eficacia de la fabricación
Mecanizado CNC de 5 ejes frente a 3 ejes: Diferencias clave
| Característica | CNC de 3 ejes | CNC de 5 ejes |
| Número de ejes | 3 (X, Y, Z) | 5 (X, Y, Z, A, B) |
| Complejidad | Moderado | Muy alta |
| Acabado superficial | Estándar | Superior |
| Tiempo de preparación | Múltiples | Único |
| Geometría de la pieza | Simple | Complejo |
| Eficacia | Moderado | Alta |
Esta tabla muestra claramente las ventajas del mecanizado CNC de 5 ejes sobre las configuraciones de 3 ejes. La capacidad de realizar cortes complejos en una sola operación hace que el mecanizado en 5 ejes sea una opción superior para muchos fabricantes.
Por qué un CNC de 5 ejes para una fabricación más eficiente
Ser eficiente es una de las mayores ventajas. Trabajar con mecanizado CNC de 5 ejes le permite:
- Reduce el número de configuraciones necesarias.
- Reducir el número de actualizaciones de los dispositivos.
- Reducir el tiempo de producción.
- Cumpla niveles de tolerancia más precisos.
Siguiendo la información de MarketWatch en 2023, el tiempo de producción se redujo en un 15 a 25% cuando los fabricantes utilizaron máquinas de 5 ejes en lugar de CNC estándar.
Las mejores industrias para el mecanizado en 5 ejes
No todas las empresas necesitan tanta precisión, pero las que sí la necesitan salen ganando. Las mejores empresas para el mecanizado en 5 ejes se encuentran en los siguientes campos:
- Aeroespacial: Para álabes aerodinámicos y diversas estructuras mecánicas
- Médico: Fabricación de implantes e instrumentos quirúrgicos a medida
- Automóvil: Motores precisos para automóviles
- Petróleo y gas: El uso de válvulas de alta resistencia es muy común.
- Defensa: La carcasa exterior está construida con materiales militares.
Dado que requieren un trabajo muy preciso y formas difíciles de realizar, el uso de 5 ejes es una solución natural.
Coste de los servicios de mecanizado CNC de 5 ejes
A muchas personas lo que más les preocupa es el gasto económico. El coste de 5 ejes Servicios de mecanizado CNC puede variar mucho, dependiendo de:
- Parte complejidad
- Material utilizado
- Tiempo de máquina
- Requiere instalación y programación.
- El coste de la asistencia sanitaria aquí tiende a situarse en algún punto intermedio:
- El coste de las piezas suele oscilar entre $100 y $300.
- Piezas de alta calidad para uso aeroespacial: a partir de $1000.
Aparte, el mecanizado en 5 ejes produce menos errores y reduce el tiempo necesario para terminar el trabajo, lo que significa que hay que pagar menos.
Materiales comunes utilizados en el mecanizado en 5 ejes
Una de las principales ventajas es la gran variedad de materiales que admite el plástico. Algunos materiales comunes utilizados en el mecanizado de 5 ejes incluyen:
- El aluminio es el más utilizado (el más popular).
- Aplicaciones aeroespaciales y médicas (titanio)
- Acero inoxidable
- Inconel
- Algunos plásticos, como el PEEK y el Delrin
Gracias a esta variedad, los fabricantes pueden crear componentes que se ajusten a diferentes exigencias de resistencia, peso y temperatura.
Consejos de programación para máquinas CNC de 5 ejes
Se necesita mucha habilidad para programar este tipo de máquinas. Estos son algunos consejos de programación para máquinas CNC de 5 ejes:
- Trabaje con las principales fronteras de la fabricación asistida por ordenador, por ejemplo, Mastercam y Siemens NX.
- Utilice un simulador para comprobar las colisiones antes de iniciar el proceso de mecanizado.
- Disminuya la desviación de la herramienta aplicando herramientas más cortas.
- Gira la herramienta de modo que apenas toque la superficie para conseguir un acabado liso.
Estos consejos le ayudarán a crear sus piezas lo mejor posible.
Mecanizado personalizado en 5 ejes: ¿Cuándo lo necesita?
El mecanizado personalizado en 5 ejes es ideal cuando:
- Se necesitan prototipos únicos.
- Se crean pequeñas cantidades de piezas complicadas.
- Hay que mantener tolerancias estrictas en más de un aspecto.
Se trata de un gran servicio para cualquiera que necesite mantener la confidencialidad de ideas o planes mientras se desarrollan, como las empresas de software, dispositivos médicos o aeroespaciales.
Máquina CNC de 5 ejes frente a CNC tradicional
Repasemos las principales razones por las que la gente opta por la electricidad.
- Se necesita menos tiempo para la puesta a punto, → la producción puede terminarse más rápido.
- Ser más preciso al utilizar los datos → Tener menos errores
- Unas superficies de mejor aspecto reducen la necesidad de otros pasos del proceso
- Tener una geometría compleja da más flexibilidad a los diseñadores.
Si una empresa se centra en mejorar en lo que hace, debería pensar en invertir en una máquina de 5 ejes.
Conclusión
A estas alturas, ya conoce mejor qué es el mecanizado CNC de 5 ejes; puede ver cómo ofrece ventajas transformadoras sobre el CNC tradicional. La forma en que mejora el aspecto del producto a la vez que reduce los gastos a lo largo del tiempo es una gran ventaja en diferentes industrias. La demanda de componentes detallados y precisos va en aumento, lo que podría suponer una ventaja para su empresa si utiliza el CNC de 5 ejes.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las principales ventajas del mecanizado CNC de 5 ejes?
Las principales ventajas son una forma precisa, menos pasos de fabricación y más exactitud.
¿Las máquinas CNC de 5 ejes pueden costar más que las máquinas CNC de 3 ejes?
Sí, y suele ser más rentable porque hay menos residuos y las cosas se hacen bien a la primera.
¿Es posible crear prototipos con el mecanizado en 5 ejes?
Absolutamente. Es ideal para fabricar piezas personalizadas y prototipos, ya que puede utilizarse con gran flexibilidad y rapidez.
¿Con qué tipos de materiales puede trabajar una máquina de 5 ejes?
Cubre la mayoría de los metales y plásticos, como el aluminio, el titanio, el acero y los plásticos.
¿Qué métodos se utilizan para tratar el desgaste de las herramientas en el mecanizado de 5 ejes?
Hoy en día, las máquinas utilizan una programación que ahorra herramientas optimizando las trayectorias y ajustándolas para cuando se desgastan.
