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En el panorama actual de la fabricación, la tecnología de control numérico por ordenador (CNC) ha revolucionado la forma de crear piezas y componentes de precisión. Comprender los distintos tipos de máquinas CNC disponibles es crucial para fabricantes, ingenieros y empresas que buscan optimizar sus procesos de producción.
Esta entrada de blog abarcará todas las áreas necesarias del mecanizado CNC, desde las definiciones más sencillas hasta el complejo mecanizado multieje, para que pueda tomar la decisión correcta a la hora de satisfacer sus requisitos de fabricación.
¿Qué es el mecanizado CNC?
Conocimiento completo de CNC (Control Numérico por Ordenador)
Mecanizado CNC es una técnica de producción que utiliza herramientas y equipos de fábrica dirigidos por programas informáticos preprogramados. Control Numérico por Ordenador (CNC) es un término utilizado para referirse a los comandos automatizados de máquinas herramienta que se programan en un estado preciso de instrucciones que se almacenan en algún soporte.
Los sistemas CNC, a diferencia del mecanizado manual, realizan operaciones con una precisión, uniformidad y velocidad asombrosas. La esencia consiste en transformar archivos de diseño informático en instrucciones de control numérico mediante las cuales las máquinas herramienta se dirigen a lo largo de trayectorias planificadas. Estos programas gestionan distintos parámetros, como la velocidad de corte, el avance, la selección de herramientas y las coordenadas de posicionamiento, para garantizar que cada pieza fabricada cumpla unas especificaciones precisas.
Breve historia y evolución
La tecnología CNC se inició en las décadas de 1940 y 1950, y sus primeros usos fueron en el ejército para fabricar productos de alta precisión. A menudo se atribuye a John T. Parsons el mérito de ser el pionero del control numérico, al desarrollar la primera máquina de control numérico en colaboración con el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
La evolución pasó por varias fases clave. Los primeros sistemas de control numérico utilizaban cintas perforadas para interactuar con los programas, lo que resultaba menos flexible y obligaba a realizar manualmente cualquier cambio en la programación. En los años 60 se produjo un gran avance con la introducción del control por ordenador, que permitía operaciones más complejas y una modificación más sencilla de los programas.
Los sistemas CNC contemporáneos incorporan software muy complejo, sensores inteligentes e inteligencia artificial. Las máquinas modernas pueden realizar trabajos complejos en varios ejes, cambiar herramientas automáticamente e incluso autodiagnosticarse en caso de problemas. Esto ha provocado una transformación significativa en comparación con sus homólogos mecánicos anteriores.
Ventajas sobre el mecanizado manual
El mecanizado CNC ofrece numerosas ventajas sobre los métodos manuales tradicionales. La precisión es la principal ventaja, y la maquinaria CNC puede alcanzar tolerancias de tan sólo +/- 0,0001 pulgadas, incluso en decenas de miles de piezas. Tal grado de precisión difícilmente puede alcanzarse mediante el trabajo manual.
La automatización hace que la producción sea muy eficaz. Las máquinas CNC pueden trabajar todo el tiempo con un contacto humano mínimo, por lo que se ahorra mano de obra y se evitan errores humanos. La programación instantánea puede terminar en minutos geometrías complejas que, de otro modo, requerirían horas de trabajo manual.
La repetibilidad mantiene una estricta continuidad de cada pieza fabricada con las especificaciones iniciales. Es especialmente útil en la producción en serie, donde la constancia en la calidad sigue siendo un aspecto clave del éxito empresarial.
Los sistemas CNC también ayudan a los fabricantes a fabricar una amplia variedad de piezas sin costosos reequipamientos. La simple carga de nuevos programas permite fabricar productos diferentes, por lo que el CNC es perfecto cuando hay que crear y ejecutar prototipos.
Con numerosos tipos de máquinas CNC disponibles en el mercado, cada una diseñada para aplicaciones y materiales específicos, los fabricantes pueden seleccionar la tecnología más adecuada para sus necesidades concretas. Tanto si se trata de diseños sencillos de 3 ejes como de intrincadas versiones multieje, la gama puede ofrecer la mejor solución para prácticamente cualquier problema de fabricación.
¿Cuáles son los distintos tipos de máquinas CNC?
La industria manufacturera utiliza varios tipos de máquinas CNC, cada una diseñada para aplicaciones y materiales específicos. Comprender estas diferentes categorías ayuda a los fabricantes a seleccionar el equipo más adecuado para sus requisitos de producción.
La tecnología CNC contemporánea comprende no sólo las tecnologías clásicas de fresado y torneado, sino también tecnologías innovadoras de fabricación aditiva y sistemas de corte específicos.
Cada tipo de máquina ofrece capacidades únicas, desde la precisión de una Fresadora CNC a los intrincados detalles que se pueden conseguir con una Máquina CNC de descarga eléctrica. La elección varía en función de las características del material, la complejidad de la pieza, las cantidades de piezas, los factores económicos y otros criterios.
Fresadora CNC
La fresadora CNC representa uno de los sistemas CNC más versátiles y utilizados en la fabricación. Estas máquinas funcionan con herramientas de corte giratorias para cortar material de las piezas de trabajo, formando formas complejas, ranuras, orificios y acabados en la superficie del material. Con los modernos ordenadores de fresado, la capacidad de realizar geometrías sofisticadas que están más allá del mecanizado manual y la capacidad de tomar dos o más ejes simultáneamente han permitido la producción de geometrías complejas.
Las fresadoras verticales tienen los husillos orientados verticalmente y son una opción perfecta para el fresado frontal, el taladrado y el mecanizado de cajeras de piezas. Las fresadoras horizontales montan el husillo en posición horizontal, lo que ofrece una mejor evacuación de la viruta y una mayor rigidez, permitiendo un uso intensivo.
Los centros de fresado avanzados incorporan cambiadores automáticos de herramientas, lo que permite realizar operaciones complejas que requieren varias herramientas de corte sin intervención manual. Estos sistemas son capaces de almacenar decenas de herramientas y pueden seleccionar la herramienta adecuada en función de las especificaciones programadas, lo que reduce enormemente los tiempos de ciclo y aumenta la productividad.
Torno CNC
La máquina de torno CNC destaca en la creación de piezas cilíndricas mediante operaciones de corte rotativo. A diferencia de las fresadoras, en las que la herramienta de corte gira, los tornos hacen girar el trabajo con una fresa fija que se utiliza sobre el material. Esta es la disparidad clave que hace que los tornos sean muy adecuados y eficaces en la fabricación de ejes, pasadores, pernos, etc.
En los tornos CNC actuales, las operaciones de torneado, refrentado, taladrado, mandrinado y roscado pueden realizarse con una sola configuración. Los tornos multihusillo pueden trabajar en algunos conjuntos a la vez y, como resultado, ofrecen un crecimiento espectacular en las tasas de producción de aplicaciones de gran volumen.
Las capacidades avanzadas de las herramientas motorizadas permiten que los tornos CNC también tengan la capacidad de fresar la pieza con la pieza en el mandril mientras realizan funciones de torneado, lo que combina una combinación de funciones de torneado-fresado para piezas complicadas que, de otro modo, necesitarían muchas configuraciones y máquinas.
Taladradora CNC
La taladradora CNC está especializada en la creación de orificios precisos en diversos materiales. Aunque numerosas máquinas CNC pueden taladrar agujeros, las taladradoras especializadas son más precisas y eficientes en aplicaciones de taladrado masivo. Estas máquinas suelen tener varios husillos y son capaces de taladrar muchos orificios a la vez.
La automatización de los sistemas de taladrado incluye aspectos como el cambio automático de herramientas, el suministro de refrigerante y los sistemas de eliminación de virutas. Otros pueden tener capacidades de roscado que pueden formar un agujero con una rosca en un solo proceso.
Las taladradoras de agujeros profundos representan una categoría especializada, capaz de crear agujeros con relaciones profundidad-diámetro superiores a 10:1. Estas máquinas se basan en herramientas especializadas y un sistema de suministro de refrigerante para controlar la precisión y evitar la rotura de la herramienta en aplicaciones de taladrado largas.
Fresadora CNC
En Fresadora CNC domina las aplicaciones de carpintería, rotulación y procesamiento de materiales ligeros. Estas máquinas emplean fresas de rotación rápida para tallar, cortar y dar forma a materiales como madera, plástico, espuma y metales blandos. Las fresadoras CNC suelen disponer de grandes áreas de trabajo y husillos de alta velocidad optimizados para una rápida eliminación del material.
Las fresadoras CNC modernas incorporan sistemas de sujeción por vacío, cambiadores automáticos de herramientas y sistemas de recogida de polvo. Ciertos diseños incorporan cuchillas de corte vibratorias para cortar materiales blandos como cuero, tejidos y plásticos finos sin emitir el calor que se produce durante el corte con fresas de rotación.
El software de anidado permite a las fresadoras maximizar la utilización del material mediante una disposición automatizada de las piezas con un desperdicio mínimo. Tiene un valor específico para los productos de chapa cuando el coste de las partidas de material es una parte importante del coste de producción.
Máquina de corte por plasma CNC
La máquina de corte por plasma CNC utiliza un arco de plasma de alta temperatura para cortar materiales conductores de electricidad. El corte por plasma se utiliza habitualmente en la fabricación de acero y el procesamiento de chapas metálicas debido a su buena velocidad de corte y sus costes operativos relativamente bajos.
La mayoría de los nuevos sistemas de plasma aplican un control de altura proporcional al material cortado y a su superficie ondulada. Esto garantizará una calidad de corte homogénea y prolongará la vida útil de los consumidores.
Los sistemas de plasma de precisión tienen el potencial de producir cortes con una tolerancia de hasta 0,003 pulgadas en material fino y, por tanto, son aplicables en aplicaciones que exigen un control dimensional muy estricto. Las estructuras de gama alta disponen de funciones de corte en bisel, preparación de soldaduras y multicabezal.
Máquina de corte por láser CNC
La máquina de corte por láser CNC proporciona una precisión y una calidad de bordes excepcionales para una amplia gama de materiales. En los sistemas de corte por láser, un rayo láser flexible se concentra hasta el punto de fundir, quemar o vaporizar el material, produciendo anchos de corte pequeños y una zona poco afectada por el calor.
Los láseres de CO 2 se utilizan para cortar materiales no metálicos, como madera, acrílico y tela, mientras que los láseres de fibra obtienen mejores resultados al procesar metales. Los sistemas láser modernos son capaces de picar y cortar materiales más finos que el papel, desde papel fino hasta varios centímetros de grosor, gracias al cuerpo del material y a la potencia del láser.
Con el corte por láser, el borde final es liso, preciso y puede no necesitar ningún acabado adicional. El proceso de corte por láser no conlleva contacto con herramientas, por lo que no se produce desgaste ni rotura, y puede cortar formas muy intrincadas sin preocuparse de cómo llegará la herramienta o si se romperá.
Máquina CNC de descarga eléctrica (EDM)
En Máquina CNC de descarga eléctrica representa un proceso de fabricación único que utiliza chispas eléctricas para erosionar el material. La electroerosión es muy buena para mecanizar materiales duros y hacer formas internas, que son muy difíciles de cortar en el caso de las herramientas de corte tradicionales.
En la electroerosión por hilo se utiliza un electrodo de hilo fino para cortar piezas, lo que da lugar a formas complejas de gran precisión. En la electroerosión de carnero, los moldes y matrices complejos con cavidades y características se producen en moldes y matrices utilizando electrodos conformados.
Los procesos de electroerosión pueden mecanizar cualquier cosa que sea conductora de electricidad, independientemente de su dureza; por ello, son uno de los procesos más importantes en la fabricación de herramientas y troqueles. Los acabados superficiales que se consiguen con la electroerosión varían desde amplios extremos de rugosidad hasta lisos como un espejo, en función de los parámetros del proceso y las sustancias de los electrodos.
Máquina CNC de 5 ejes
En Máquina CNC de 5 ejes representa el pináculo de la capacidad de mecanizado CNC, ofreciendo control simultáneo sobre cinco ejes de movimiento. Esta funcionalidad permite mecanizar geometrías complicadas con una sola configuración y minimiza el tiempo de configuración, aumentando la precisión.
Con el mecanizado en cinco ejes, se puede acceder a las piezas de trabajo desde muchos lados diferentes, lo que permite realizar curvas complejas, patrones de superficie intrincados y rebajes. Esta capacidad puede resultar beneficiosa cuando existen geometrías muy complejas, como en aplicaciones aeroespaciales, médicas y de automoción.
Las formas complejas pueden acabarse mediante el mecanizado continuo en cinco ejes, lo que permite obtener de forma natural un acabado superficial liso, ya que se mantienen unas condiciones de corte óptimas durante todo el proceso de mecanizado. Esta función elimina las superficies facetadas propias del mecanizado en tres ejes de una pieza curva.
Impresora 3D CNC
La impresora 3D CNC representa un enfoque de fabricación aditiva dentro de la familia CNC. A diferencia de otros tipos de fabricación sustractiva, las piezas producidas mediante impresión 3D se crean por estratificación aditiva utilizando diseños digitales.
Las impresoras 3D CNC industriales pueden trabajar con diversos materiales, como plásticos, metales, cerámica y materiales compuestos. El uso de tecnologías como la fusión selectiva por láser (SLM) y la fusión por haz de electrones (EBM), que son tecnologías de impresión 3D de metales, puede dar estructuras internas más complejas que las estrategias de fabricación convencionales no podrían.
Las máquinas de impresión 3D multimaterial permiten imprimir diferentes materiales juntos en el mismo componente para formar componentes que pueden tener diferentes propiedades en todo el componente. Esta función crea posibilidades en estructuras ligeras y combinación con funcionalización.
Máquina Pick and Place
La máquina Pick and Place está especializada en la colocación automatizada de componentes para la fabricación de productos electrónicos. Estas máquinas CNC colocan con precisión componentes en placas de circuitos de forma muy rápida y eficiente.
Las máquinas pick and place modernas incorporan sistemas de visión para la verificación de los componentes y la precisión de colocación. Los sistemas de alta velocidad son capaces de posicionar miles de componentes por hora y lograr precisiones de posicionamiento en el rango micrométrico.
Los componentes pueden incluir desde las resistencias más pequeñas hasta enormes circuitos integrados mediante un sistema flexible de recogida y colocación. Los sistemas de gama alta están provistos de alimentadores de cinta de componentes, alimentadores de bandejas y alimentadores a granel para adaptarse a las múltiples formas de envasado de componentes.
Tipos de máquinas CNC en función del número de ejes (mecanizado multieje)
Cuanto mayor sea el número de ejes de una máquina CNC, más intrincadas serán las geometrías que podrá realizar y las fisuras que podrá alcanzar dentro de una pieza de trabajo en la que pueda penetrar. Las configuraciones de los ejes son comprensibles, lo que permite a los fabricantes seleccionar el equipo adecuado a sus aplicaciones y necesidades de complejidad.
Maquinaria CNC de 3 ejes
La forma más común es el CNC de tres ejes, que controla el movimiento a lo largo de las direcciones X, Y y Z. Estas máquinas tienen capacidad para fabricar una amplia gama de piezas diferentes, pero sólo pueden acercarse a la pieza en una dirección a la vez. Estas máquinas tienen la capacidad de fabricar una amplia gama de piezas diferentes, pero solo pueden acercarse a la pieza de trabajo en una dirección cada vez.
Las máquinas de 3 ejes se vuelven especiales cuando se utilizan en fresado frontal, taladrado, y las piezas de trabajo tienen características en la parte superior de sus superficies. Aunque carecen de las capacidades de los sistemas multieje, son muy adecuadas para una amplia variedad de procesos de fabricación, y también son las más rentables de utilizar, y el paso inicial de la mayoría de las operaciones CNC.
Dado que la planificación de la trayectoria de la herramienta en las máquinas de 3 ejes es bastante sencilla, la programación puede realizarse más rápidamente y hay menos posibilidades de cometer un error. Esto alivia los gastos operativos y la formación del operario.
Máquinas de 3 ejes y CNC de 4 ejes
Las máquinas CNC de cuatro ejes incorporan oscilación rotacional sobre un eje, normalmente el eje X (eje A) o el eje Y (eje B). Este eje adicional permite mecanizar fondos cilíndricos y llegar a muchos lados de una pieza sin tener que rehacerla manualmente.
El cuarto eje también es capaz de trabajar en modo indexado, desplazando la pieza hasta ángulos precisos para su mecanizado, o en continuo con ejes lineales. El mecanizado continuo de cuatro ejes permite la fabricación helicoidal y de intrincadas fachadas curvas.
La capacidad de cuatro ejes ahorrará mucho tiempo de configuración en geometría que necesita características en más de un lado. La mayor eficiencia resultante puede compensar con frecuencia el coste y la complejidad adicionales de los sistemas de tres ejes.
Máquinas CNC de 5 ejes
La máquina CNC de 5 ejes proporciona lo último en flexibilidad de mecanizado al añadir un segundo eje de rotación a la configuración de cuatro ejes. De este modo, la herramienta de corte puede acceder a la pieza prácticamente desde cualquier ángulo y lograr una geometría más compleja y un acabado superficial de alta calidad.
Los mecanismos de cinco ejes se clasifican en 3+2 (indexados) y continuos de cinco ejes. Los sistemas 3+2 colocan los ejes giratorios en ángulos fijos tras los cuales comienza el mecanizado de tres ejes, mientras que los sistemas continuos son libres de mover los cinco ejes en un movimiento acumulativo.
La capacidad de cinco ejes es beneficiosa en piezas aeroespaciales complejas, implantes médicos y piezas de automoción. Esta potencia para garantizar unas condiciones de corte óptimas en los procesos más complejos se convierte en la forma de garantizar mejores acabados superficiales y vida útil de las herramientas.
El mecanizado simultáneo en cinco ejes también elimina la necesidad de configuraciones múltiples, lo que disminuye las tolerancias acumuladas y, en general, aumenta la precisión de la pieza. Esta función es muy útil para piezas con tolerancias estrechas.
Tipos de máquinas CNC según el sistema de control
El sistema de control es el cerebro de cualquier máquina CNC y define sus posibilidades, su precisión y su facilidad de uso. La comunicación de control contemporánea varía desde sencillos controladores punto a punto hasta complejos sistemas con funciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático.
Sistemas manuales, semiautomáticos y totalmente automatizados
Los sistemas CNC manuales requieren la intervención del operario para cambiar las herramientas, cargar piezas y supervisar los procesos. Aunque son más baratos, estos sistemas limitan la productividad y solo pueden ser manejados por trabajadores cualificados para garantizar la calidad de los resultados.
Los sistemas semiautomáticos son una combinación de sistemas automatizados con la intervención de un operario en determinadas funciones. Estos sistemas suelen incluir cambiadores automáticos de herramientas, pero también es posible que la carga de piezas y la supervisión del proceso se realicen manualmente.
Normalmente, los sistemas CNC automatizados reducen la cantidad de interacción humana al integrar robótica, procesamiento automático de piezas y sofisticada supervisión de procesos. Los sistemas pueden funcionar durante intervalos prolongados sin ayuda del operario, lo que los hace más productivos y estables.
Sistemas de control de bucle abierto frente a sistemas de control de bucle cerrado
Los sistemas de control en bucle abierto transmiten una señal motriz y accionan los motores sin comprobar la realimentación. Estos sistemas son más baratos y sencillos, pero no pueden utilizarse para compensar los errores o perturbaciones a medida que se producen en el funcionamiento.
Los sistemas de bucle cerrado incluyen dispositivos de realimentación, como codificadores y resolvers, para detectar la posición y la velocidad reales. Estos sistemas comparan continuamente la posición real y la comandada y realizan correcciones para mantener la precisión.
El mundo de los sistemas de bucle cerrado está dominado por los servosistemas, que ofrecen una gran precisión en el control de la posición y la velocidad. Los servos de gama alta pueden superar holguras mecánicas, dilataciones térmicas, etc.
IoT / Integración de sistemas CNC inteligentes
Los nuevos sistemas CNC admiten la conectividad del Internet de las cosas (IoT) que permite la recopilación y supervisión de datos a distancia. Estos sistemas pueden supervisar el uso de la máquina, el desgaste y los parámetros del proceso, que pueden utilizarse como fuente de optimización.
Las capacidades de mantenimiento predictivo aplican datos de sensores y algoritmos de aprendizaje automático para anticipar un fallo en los componentes antes de que se produzca. Esto ha hecho que las paradas imprevistas sean menos frecuentes y que las máquinas duren más.
La supervisión de la producción en tiempo real y la optimización del programa de producción permiten la integración con los sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP). Las máquinas CNC de fabricación inteligente pueden reprogramar automáticamente la producción para reflejar la disponibilidad de máquinas y qué pedidos deben fabricarse.
Estos sistemas de control avanzados afectan directamente a las consideraciones sobre Cómo seleccionar el mejor tipo de máquina CNC, ya que determinan la flexibilidad, fiabilidad y capacidad de integración de la máquina en los entornos de fabricación modernos.
Cómo seleccionar el mejor tipo de máquina CNC para sus necesidades
La selección del tipo de máquina CNC adecuado requiere una cuidadosa consideración de múltiples factores, como las propiedades del material, la complejidad de la pieza, los requisitos de producción y las limitaciones presupuestarias. La elección correcta puede influir significativamente en la eficacia, la calidad y la rentabilidad de la fabricación.
Consideraciones materiales
Los distintos materiales requieren técnicas y capacidades de mecanizado especiales. Los husillos de alta velocidad y las herramientas de corte afiladas permiten mecanizar materiales blandos como el aluminio y los plásticos, mientras que las máquinas robustas con husillos potentes y rigidez son necesarias para mecanizar materiales duros como el acero inoxidable y el titanio.
En el caso de los materiales compuestos, se necesitan herramientas y parámetros de corte especiales para evitar la delaminación y obtener acabados superficiales aceptables. Los sistemas de fresado CNC suelen destacar en el mecanizado de materiales compuestos gracias a sus capacidades de alta velocidad y sus opciones de herramientas especializadas.
Los materiales sensibles a las altas temperaturas pueden necesitar ser cortados utilizando máquinas con excelentes sistemas de refrigeración u otros mecanismos. Los sistemas de máquinas de corte por láser CNC pueden procesar muchos materiales sensibles al calor sin el estrés térmico asociado al corte mecánico.
Evaluación de la complejidad del diseño
La geometría de las piezas también desempeña un papel importante en la selección de la máquina. Las piezas prismáticas sencillas pueden fabricarse eficazmente en máquinas básicas de tres ejes, mientras que las superficies esculpidas complejas pueden requerir capacidades de máquina CNC de 5 ejes.
Las piezas con cavidades profundas o características internas pueden ser más adecuadas para el mecanizado con máquinas CNC de descarga eléctrica, especialmente cuando las herramientas de corte convencionales no pueden acceder a las zonas necesarias.
Los componentes diseñados para paredes delgadas deben mecanizarse en máquinas con gran capacidad de control y amortiguación de vibraciones para evitar la desviación de la pieza. Los sistemas de fresadoras CNC con husillos de alta frecuencia y sistemas de control avanzados destacan en el mecanizado de paredes delgadas.
Requisitos de volumen de producción
La fabricación a pequeña escala y el diseño de prototipos suelen preferir máquinas flexibles que puedan reprogramarse fácilmente con otros componentes. Fresadora CNC y los sistemas de tornos CNC proporcionan una excelente flexibilidad para los distintos requisitos de producción.
Las máquinas específicas que están más orientadas a una determinada tarea pueden ser adecuadas para la producción de grandes volúmenes. Los sistemas de máquinas Pick and Place ejemplifican este enfoque y ofrecen un rendimiento excepcional para aplicaciones de montaje de componentes electrónicos.
Los sistemas de fabricación flexibles que admiten requisitos de procesamiento similares en piezas familiares pueden utilizarse en la producción de volumen medio. Los cambiadores automáticos de herramientas y los sistemas de palés de los modernos sistemas CNC son una solución superior para estos niveles de producción.
Costes y factores de rentabilidad
El coste inicial del equipo no es más que una parte de los costes globales de propiedad. Los costes de funcionamiento, la necesidad de mantenimiento y la capacidad de productividad son factores de gran importancia para calcular el rendimiento de las inversiones.
Los sistemas de taladradoras CNC pueden ofrecer costes iniciales más bajos para aplicaciones que requieren principalmente operaciones de taladrado, mientras que las máquinas más versátiles proporcionan una mayor flexibilidad con una inversión inicial más elevada.
Muchas aplicaciones pueden facilitarse eficazmente utilizando equipos usados, sobre todo cuando el volumen de producción no justifica la compra de equipos nuevos. Pero la disponibilidad de opciones de soporte y actualización debe hacerse de antemano.
Escenarios de aplicación específicos
La fabricación de componentes electrónicos suele requerir sistemas de máquinas Pick and Place para la colocación de componentes y sistemas de impresoras 3D CNC para el desarrollo de prototipos y la producción de bajo volumen.
Las aplicaciones aeroespaciales a menudo exigen capacidades de máquina CNC de 5 ejes para componentes complejos y Descarga eléctrica Sistemas de máquinas CNC para el procesamiento de materiales duros.
La fabricación de chapa metálica se beneficia de los sistemas de máquinas de corte por plasma CNC para gruesos
materiales y sistemas de máquinas de corte por láser CNC para corte de precisión y materiales finos.
Los sistemas de fresado CNC son ideales para aplicaciones de carpintería y rotulación, gracias a sus grandes áreas de trabajo y su capacidad de alta velocidad.
Conclusión
Conocer los distintos tipos de máquinas CNC disponibles permite a los fabricantes tomar decisiones informadas que optimizan sus capacidades de producción. Desde sistemas básicos de tres ejes hasta sofisticadas configuraciones de máquinas CNC de 5 ejes, cada tecnología ofrece ventajas únicas para aplicaciones y requisitos específicos.
Adecuar las capacidades de la máquina a la producción es la clave del éxito de la implantación del CNC. Tanto si necesita la precisión de una fresadora CNC, la velocidad de una fresadora CNC o las capacidades especializadas de una máquina CNC de descarga eléctrica, la máquina adecuada es la que necesita.
La elección depende de sus materiales, geometrías y volúmenes de producción específicos.
La tecnología CNC también sigue desarrollándose y, con la introducción de sistemas inteligentes e IoT, existen nuevas oportunidades para mejorar la eficiencia y la calidad. Al considerar sus necesidades de fabricación, no solo debe tener en cuenta lo que necesita actualmente, sino también sus necesidades futuras de crecimiento y capacidad.
Es importante recordar que una aplicación de calidad del CNC no se consigue simplemente eligiendo el equipo. Las herramientas, la formación, la programación y el mantenimiento son factores que intervienen en la obtención de los mejores resultados. El enlace con proveedores e integradores de CNC experimentados puede permitirle obtener buenos rendimientos y capacidades de su inversión en CNC en sus operaciones de fabricación.
El entorno de fabricación cambia constantemente y aparecen nuevas tecnologías y posibilidades. Mantenerse informado sobre estos avances y comprender cómo seleccionar el mejor tipo de máquina CNC para sus necesidades específicas le ayudará a mantener su ventaja competitiva en un entorno de fabricación cada vez más complejo.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre una fresadora CNC y una fresadora CNC?
Los sistemas de fresado CNC suelen estar diseñados para piezas más grandes y velocidades de corte más altas, lo que los hace ideales para madera, plástico y materiales blandos. Normalmente se construyen con menos infraestructura fija y mucho más espacio de trabajo. Los sistemas de fresadoras CNC ofrecen mayor rigidez y precisión, por lo que son más adecuados para el mecanizado de metales y aplicaciones
que requieren tolerancias estrictas.
Las fresadoras CNC suelen utilizar velocidades de husillo que oscilan entre 18.000 y 24.000 RPM, mientras que las fresadoras suelen funcionar a velocidades más bajas con un par más alto. Los sistemas de herramientas también varían: las fresadoras disponen de sistemas de sujeción de herramientas basados en pinzas, mientras que las fresadoras suelen tener sistemas de sujeción de herramientas más avanzados.
¿Cuánto cuesta una máquina CNC de 5 ejes?
Los costes de las máquinas CNC de 5 ejes varían significativamente en función del tamaño, las capacidades y el fabricante. Un sistema básico de sobremesa puede empezar en unos 50.000, y un sistema industrial puede costar más de 1 millón. Las máquinas industriales de cinco ejes de gama media tienen un precio de entre 200.000 y 500.000.
Los demás gastos son herramientas, utillajes, software de programación y formación. Los requisitos adicionales pueden hacer que el coste total de implantación suponga entre el 150% y el 200% del precio de la máquina adquirida.
¿Es mejor la electroerosión para materiales duros?
Los sistemas de máquinas CNC de descarga eléctrica destacan en el mecanizado de materiales duros porque el proceso no depende de fuerzas de corte mecánicas. La electroerosión puede procesar cualquier material conductor de la electricidad, independientemente de su dureza, un proceso ideal en aceros templados para herramientas, carburos y superaleaciones.
No obstante, la electroerosión suele ser más lenta que el mecanizado tradicional y necesita materiales electroconductores. Las herramientas y máquinas-herramienta modernas de metal duro pueden ser más productivas que el mecanizado tradicional de materiales duros mecanizables.
¿Qué factores determinan la calidad del corte por plasma?
La calidad de la máquina de corte por plasma CNC depende de varios factores, como la velocidad de corte, la corriente del arco, el tipo de gas y el espesor del material. Una buena longitud de arco se controla mediante una altura correcta; los parámetros de corte correctos no generan un aporte de calor excesivo que provoque la deformación de la pieza.
La calidad de los consumibles tiene efectos dramáticos sobre la calidad del corte y los costes de explotación. Los mejores consumibles pueden ser inicialmente más caros, pero proporcionan una mejor calidad de corte y aumentan la vida útil, lo que se traduce en una reducción de los costes generales de explotación.
¿Cuándo debo elegir el corte por láser en lugar del corte por plasma?
Los sistemas de máquinas de corte por láser CNC proporcionan una calidad y precisión de cantos superiores, pero con unos costes de funcionamiento más elevados. El corte por láser es mejor cuando se trabaja con materiales finos, geometrías complejas y cuando se espera que haya muy pocas zonas afectadas por el calor.
Los sistemas de máquinas de corte por plasma CNC ofrecen velocidades de corte más rápidas y menores costes operativos para materiales gruesos. El corte por plasma suele ser más rentable de utilizar en materiales de más de 1/2 pulgada de grosor, y más en aquellas aplicaciones en las que la calidad del borde es menos crítica.
¿Pueden las impresoras 3D CNC trabajar con materiales metálicos?
Los modernos sistemas de impresión 3D CNC pueden trabajar con diversos materiales metálicos, como acero inoxidable, aluminio, titanio y aleaciones especializadas. La fusión selectiva por láser (SLM) y la fusión por haz de electrones (EBM) son ejemplos de tecnologías de impresión 3D en metal que permiten geometrías complejas que no son posibles con las técnicas tradicionales de fabricación. técnicas
Sin embargo, la impresión 3D de metal es especializada, necesita equipos especializados y procesos de postprocesado, y tiene en cuenta la seguridad de trabajar con polvos metálicos. La tecnología es especialmente adecuada para volúmenes de producción bajos y piezas con estructuras internas complejas.
