El fresado con CNC es uno de los procesos más importantes dentro de la industria manufacturera. Mediante este procedimiento se consigue dar forma a una pieza, a través del uso de una máquina fresadora CNC, controlada mediante un ordenador.
El proceso de transformación de la pieza se realiza a través de arranque de viruta. Es decir, la herramienta de rotación y corte, denominada fresa, entra en contacto con el material y gira, desgastándolo progresivamente hasta obtener el producto final. Dicho esto, es momento de explicar algunas de las características más importantes acerca de la fresadora CNC. A continuación, te explicaremos cada una de ellas:
Fresadora CNC – Características
La fresadora CNC posee tres ejes que son controlados mediante una unidad de dirección especial. Esta unidad maneja la posición en tiempo real, dependiendo del programa establecido para la pieza en particular.
Dicho programa define las características del mecanizado a realizar mediante instrucciones sencillas. Normalmente, se realiza previo al mecanizado de la pieza, por lo general con herramientas CAM, las cuales simulan el mecanizado de la pieza de manera computacional. La sujeción de la pieza se lleva a cabo con una mordaza adherida a la mesa. Para mejorar el posicionamiento de la pieza se pueden usar plantillas, sobre todo, cuando se trabaja con un gran número de piezas.
Otro punto importante a destacar es que el cambio de herramientas puede ser de manera manual o automática. Dependiendo de esto, es posible que se requiera o no la presencia de un operador durante el ciclo completo de mecanizado. En cuanto a la carga y descarga de la pieza, esta se realiza normalmente por un operador.
Por lo general, el fresado CNC se emplea para mecanizar un volumen de piezas grande, tal como se mencionó. Esto para asegurar que las piezas sean homogéneas, justamente debido a que en esta técnica el factor humano es mínimo.
En cuanto a su precisión, para una fresadora CNC es de aproximadamente 0.01 mm. Mucho más precisa que las fresadoras tradicionales. Con la fresadora de control numérico es posible fabricar piezas complejas, interpolando los ejes. Además de que se pueden fresar superficies inclinadas.
Aunque cabe mencionar que la dificultad aumenta con fresados complejos, ya que es necesario realizar varias repeticiones de la pieza. Esto también disminuye la precisión del mecanizado e incrementa el tiempo de ciclo.
Componentes de una fresadora CNC
Una fresadora CNC está compuesta principalmente por:
- El husillo, pieza a la cual se conectan las diferentes herramientas. La sustitución de dichas herramientas puede ser manual o automática.
- Los ejes que se mueven sobre guías de bolas y rodillos.
- La unidad de dirección, llamada también el cerebro de la fresadora CNC, ya que controla las funciones de la máquina, lee y ejecuta las especificaciones del programa.
- Revestimiento: estructura que aísla la zona de trabajo.
Ventajas del fresado CNC
- Se obtiene una mejora en la precisión y la productividad: gracias a que la herramienta CNC se controla a través de un ordenador, ofrece una mayor precisión. Esto trae como consecuencia una optimización en los procesos de fresado, una mejora en la eficacia, disminución de tiempo de fabricación y, por consiguiente, un menor coste.
- Ofrece una alta repetibilidad: con las fresadoras CNC se pueden fabricar piezas idénticas, lo cual es de suma importancia cuando se quiere fabricar repuestos o llevar a cabo una producción en masa.
- El proceso es automático: gracias a esta herramienta es posible automatizar el proceso de mecanizado, lo que reduce la mano de obra e incrementa la seguridad del operador.
- Brinda gran flexibilidad: es posible emplear diversos tipos de materiales, como metales, madera, plásticos y materiales compuestos.
Tipos de operaciones de fresado CNC
Existen distintos tipos de operaciones de fresado. Cada uno de ellos varía según el tipo de material, tamaño, grosor, etc. Las principales operaciones de fresado son:
Fresado simple
El fresado simple es el tipo de fresado más básico. La herramienta corta en una sola dirección, bien sea perpendicular o paralela a la superficie de la pieza. En cuanto a su aplicación, se puede usar para agrandar agujeros, crear superficies planas, hacer ranuras de corte, bordes achaflanados, etc. Se puede llevar a cabo tanto con una fresadora CNC como con una fresadora manual.
Fresado frontal
El fresado frontal se realiza por lo general con fresadoras verticales. Se caracteriza por el empleo de una fresa helicoidal cilíndrica que posee un número reducido de dientes y un gran ángulo de hélice. Esto le permite realizar un corte suave, con pocas vibraciones y un gran acabado.
Fresado de formas
Para este tipo de fresado, la herramienta de corte sigue una trayectoria compleja para realizar la pieza de trabajo. Su nivel de complejidad es mayor que en el fresado simple y permite realizar curvas, formas 3D, engranajes envolventes, contornos y estrías. Ofrece gran precisión, por lo cual se fabrican productos como componentes aeroespaciales, piezas para automóviles y dispositivos médicos.
Materiales empleados en CNC
En el fresado de piezas CNC se pueden emplear diferentes tipos de materiales tales como acero inoxidable, metales suaves, plástico y aleaciones de acero o aluminio, etc. Cada uno se utiliza según las características técnicas del proyecto a realizar.
Acero inoxidable
Es un material muy manejable, que se usa en muchos sectores de la industria dependiendo del tipo. Está el AISI 304 que ofrece gran resistencia a la corrosión, por lo que se usa para fabricar piezas CNC para sectores como la arquitectura, maquinaria aeroespacial y el sector alimentario. También está el AISI 316L que ofrece mayor resistencia a la corrosión por ácidos. Es muy usado en la construcción naval.
Metales suaves
Dentro de ellos podemos destacar el cobre, que ofrece buena conductividad térmica y eléctrica, es resistente a la corrosión y tiene buena ductilidad. También está el bronce, con una menor rigidez, pero mayor resistencia a grandes presiones. Y por último el latón, que no requiere de lubricación previa al mecanizado.
Aleaciones de aluminio
Se emplean tres tipos de aleaciones de aluminio: Ergal, Peraluman y Anticorodal. Estas son muy resistentes y se utilizan en distintos proyectos de fabricación CNC.
Acero aleado
Son suaves, pero al mismo tiempo ofrecen una gran resistencia. Se utilizan para hacer moldes y herramientas. Los más usados son el C45 AISI 1045, el C39 39NiCrMo3 y el 18NiCrMo5.
Plástico
El plástico se usa normalmente para diseños que no necesiten fuertes presiones y de baja corrosión. Para procesos de fresadora CNC se utiliza el Derlin que es bastante rígido y resistente. También está el Nylon 6 más MoS2, mucho más resistente a nivel mecánico, de buena tenacidad y buenas propiedades de deslizamiento.
El fresado CNC es sin duda uno de los procesos de la industria más importantes, puesto que otorga la capacidad de producir un gran volumen de piezas con una alta precisión. En Erycop nos especializamos en distintos procesos de mecanizado y fresado, trabajando sobre distintos materiales, como el aluminio, cobre, latón, acero, titanio, plásticos técnicos y celotex. Si tienes un proyecto en mente, no dudes en contactarnos para saber en qué podemos ayudarte.