Las piezas metálicas tienen diferentes características y aplicaciones según la industria y el diseño. Para crear piezas metálicas, ingenieros y diseñadores necesitan entender los materiales, procesos de fabricación y casos de uso de las piezas. Hay muchos métodos para fabricar piezas metálicas, cada uno de los cuales tiene sus propias ventajas y desventajas. Este artículo presentará brevemente los principales métodos de fabricación de piezas metálicas y sus ventajas y desventajas.

La forma en que se fabrican las piezas metálicas puede ser muy diferente. Cada proceso tiene sus propias ventajas, materiales compatibles y compensaciones. Una comprensión más profunda del alcance de los métodos de fabricación mejorará este proceso de toma de decisiones. Esta es una visión general de los ocho procesos de fabricación diferentes que se pueden utilizar para crear piezas metálicas personalizadas.  

Estos son:

Fresado CNC y torneado CNC

Exprimir

Fundición metálica

Fundición a presión

Moldeo por inyección de metal

Forja

Chapa y estampado

Impresión 3D de metal

1. torneado y fresado CNC

Hay dos tipos principales de tecnología de mecanizado cnc. La fresadora CNC es una máquina de corte automática. Usan cabezas de eje giratorio para cortar materiales no deseados. La rotación hace girar el material respecto a la herramienta de fijación para quitar el material en la forma deseada. Son adecuados para una variedad de materiales, incluidos plásticos, aluminio, acero inoxidable y titanio.

Principio de funcionamiento del Mecanizado CNC y el torneado

El torneado CNC implica el uso de tornos CNC o centros de torneado CNC multieje. Los fabricantes utilizan tornos CNC para girar materiales con características cilíndricas y concéntricas en las piezas. El Torno eléctrico incluye fresadoras finales y taladros, que pueden generar funciones fuera del eje sin cambiar la plataforma. Los tornos CNC profesionales, comúnmente conocidos como máquinas herramienta suizas, están diseñados para producir rápidamente piezas pequeñas con funciones complejas combinando múltiples herramientas y husos principales en la máquina herramienta.

Los tornos típicos giran las piezas en el eje central para eliminar las características uniendo herramientas de corte rígidas. Otras funciones que realiza el torno incluyen la creación de hilos internos y externos, la creación de características de brida, ranuras de anillo en forma de o y rodaduras.

Los tornos CNC y las fresadoras CNC tienen diferentes configuraciones de eje. Los tornos CNC suelen ser máquinas herramienta de 3 o 4 ejes con un solo eje principal. El Mecanizado CNC de tres ejes procesa el material en los ejes x, y Y Z y elimina el chip en las tres direcciones. El mecanizado de cuatro ejes combina las características concéntricas del torno con el movimiento exterior del plano inclinado de la fresadora. Los tornos son ideales para piezas redondas, más densas para formas irregulares y bordes afilados, mientras que las fresadoras son lo contrario.

La tecnología CNC más moderna admite hasta 5 ejes. Estas herramientas añaden funciones de inclinación y rotación a los ejes x, y Y Z tradicionales, que permiten cortar con precisión piezas más detalladas. El mecanizado de 5 ejes también es más eficaz porque permite crear más características de piezas en una sola operación. La fresadora tiene varias configuraciones y suele utilizar 3, 4 y 5 ejes.

El CNC representa el control numérico por computadora, el operador utiliza el código G para controlar las fresadoras CNC y los tornos, y el código G es un lenguaje de programación que proporciona instrucciones para el Movimiento de la máquina. Las instrucciones de programación modernas se crean utilizando el software de fabricación asistida por computadora (cam). Este Código indica a dónde mueve la máquina la placa de cuchillo. También controla su velocidad y alimentación, es decir, la rotación, la profundidad de corte y el Movimiento de la pieza de trabajo. la complejidad del código G depende del número de ejes en la máquina y en el Grupo de herramientas utilizado.

¿¿ qué es el mecanizado cnc?

Materiales CNC

Las fresadoras CNC y los tornos CNC son adecuados para materiales similares. Entre ellos se encuentran aleación de aluminio, latón, bronce, cobre, acero, acero inoxidable, titanio y zinc. Estas herramientas también son adecuadas para plásticos y materiales compuestos como acetales, abs, G - 10, así como para materiales de alto rendimiento como Peek o ptfe.

Casos de uso de CNC e industrias

Las fresadoras CNC son la fuerza principal de la industria manufacturera, ya que son precisas y repetibles. Esto significa que son ideales para prototipos rápidos y producción en pequeños lotes. Su versatilidad en términos de materiales los hace aptos para casi cualquier trabajo.

Los tornos CNC son igualmente universales. El uso de la producción de tornos también requiere menos configuraciones de operación sin manos, lo que las convierte en una opción efectiva para una serie de casos de uso. La forma de la pieza y las tolerancia prescritas suelen determinar cuál de los dos métodos se utiliza: las piezas concéntricas que requieren un torno y las piezas de esquina que requieren fresado.

Las industrias que utilizan el Mecanizado CNC incluyen:

Aeroespacial y defensa nacional

Automóviles

Bienes de consumo

Electrónica

Industrial

Atención médica y dental

Robot

2. extrusión

La extrusión consiste en empujar el metal o plástico calentado a través del molde. En la práctica, es similar apretar un tubo de pasta de dientes. El molde crea una forma de malla, como una estructura en forma de tubo, en forma de l o características más complejas. La extrusión de piezas metálicas suele requerir un reprocesamiento, como corte, perforación o mecanizado. Es muy adecuado para un gran número de piezas que requieren una sección transversal constante.

Esto se debe a que el perfil exprimido puede ser casi cualquier forma con una sección transversal continua. Un buen ejemplo es el marco de ventanas, que tiene múltiples funciones para acomodar diferentes paneles en el conjunto. Incluso pueden ser huecos, como tubos cuadrados, redondos o hexagonales. El fabricante determina la forma del molde a la hora de crearla.

Cómo funciona la extrusión

Los tres tipos de extrusión son la extrusión en caliente, la extrusión en frío y la extrusión por fricción. La extrusión en caliente implica altas temperaturas para evitar que el material de trabajo se endurezca. La extrusión en frío necesita estar cerca de la temperatura ambiente, lo que tiene algunas ventajas sobre la extrusión en caliente. El material puede ser más resistente, menos oxidado o tener menos tolerancia. Finalmente, la extrusión por fricción incluye el uso de la fuerza para empujar la carga al molde.

Material exprimido

El material de extrusión puede ser PLA