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sábado, 12 de marzo de 2022

Tipos de máquinas de CNC y cuál usar en cada momento

En 1949 se inventó la primera máquina CNC. Desde entonces, los CNC han evolucionado rápidamente cambiando las industrias y la fabricación para siempre.

Dependiendo de su presupuesto, tiempo, material de trabajo, forma y tamaño del producto, puede elegir entre varios tipos de máquinas CNC para hacer casi cualquier cosa que desee.

Las máquinas CNC pueden clasificarse ampliamente en función de su tecnología subyacente y sus funciones como fresadoras CNC, enrutadores CNC, máquinas de corte por plasma CNC, tornos CNC, cortadoras CNC láser, cortadoras por chorro de agua CNC, máquinas de descarga eléctrica (EDM) CNC y rectificadoras CNC. .

Diferentes tipos de máquinas CNC

Diferentes tipos de máquinas CNC

Las máquinas CNC se diferencian por la función que realizan, los materiales con los que trabajan y la tecnología subyacente de la máquina.

Aquí veremos una descripción general amplia de cada tipo de máquina CNC.

1. Fresadora CNC

Fresadora CNC

Las fresadoras CNC son una de las máquinas CNC más populares, con herramientas integradas que se utilizan principalmente para taladrar y cortar.

Los molinos derivan y convierten programas específicos compuestos por letras y números (código G) para enrutar y orientar el husillo de diferentes maneras.

Después de colocar la pieza de trabajo dentro de la fresadora, la computadora toma el control.

El código de la computadora guía e instruye cada movimiento y acción del husillo y las herramientas para cortar y convertir la pieza de trabajo en una pieza diseñada a la medida con alta precisión.

Roscado, taladrado, torneado, fresado frontal y fresado en escuadra son algunas de las funciones comunes que puede realizar una fresadora CNC.

Las fresadoras CNC tienen configuraciones desde 3 ejes hasta 6 ejes.

En el CNC de 3 ejes más básico, los tres ejes representan los movimientos del eje X (horizontal), el eje Y (horizontal) y el eje Z (profundidad).

Las fresadoras CNC son bastante grandes y caras en comparación con otras máquinas CNC. En general, se utilizan para mecanizar metales duros y los enrutadores CNC se utilizan para mecanizar materiales más blandos como madera, plásticos y metales blandos.

Okuma, Haas y DMG Mori son algunos de los grandes fabricantes populares de fresadoras CNC.

2. Enrutador CNC

Enrutador CNC

Un enrutador CNC es una máquina similar a un molino CNC, pero generalmente se usa para mecanizar materiales más blandos y, por lo general, es menos preciso en comparación con las fresadoras CNC. Además son significativamente más baratos.

Los enrutadores CNC se caracterizan por su capacidad de usar el control numérico por computadora para enrutar las trayectorias del husillo y la máquina herramienta para diseñar y dar forma a materiales como madera, acero, compuestos, aluminio, espuma y plástico con el diseño y la forma deseados.

Los enrutadores CNC generalmente consisten en una base mecánica, un husillo, motores paso a paso, controladores paso a paso, controladores y fuente de alimentación.

Los enrutadores CNC reducen el desperdicio, aumentan la productividad y la precisión, además de producir productos a un ritmo más rápido.

La mayoría de los enrutadores CNC son capaces de trabajar en una pieza de trabajo en las tres dimensiones y sobresalen en la creación de pequeños proyectos y prototipos de diseños simples y complejos.

Al igual que las fresadoras CNC, los enrutadores CNC también están disponibles en varios ejes que van de tres a seis.

Algunas de las marcas de enrutadores CNC más populares en el mercado actual son Carbide 3D, Inventables, Avid CNC, BobsCNC y Onefinity.

3. Máquina de corte por plasma CNC

Máquina de corte por plasma CNC

Las máquinas de corte por plasma CNC son similares a las fresadoras CNC en el hecho de que comparten la misma función, es decir, cortar materiales.

Sin embargo, las máquinas de corte por plasma CNC usan una antorcha de plasma para cortar sus materiales, mientras que una fresadora usa una fresa de extremo o una broca de enrutador conectada a un husillo.

El requisito principal para las máquinas de corte por plasma CNC es que siempre que se utilice el corte por plasma, el material o la pieza de trabajo a cortar debe ser eléctricamente conductor.

Los materiales típicos utilizados como piezas de trabajo para el corte por plasma son latón, cobre, aluminio, acero y acero inoxidable. Esto también podría considerarse una desventaja del corte por plasma.

Una máquina de corte por plasma CNC está equipada con una antorcha de alta potencia que puede cortar incluso los materiales más duros como el titanio y el acero.

Principalmente, los cortadores de plasma CNC se utilizan en industrias pesadas como la construcción naval, la fabricación de automóviles, la fabricación de productos químicos y la construcción industrial de acero.

En consecuencia, la pieza de trabajo es generalmente grande y pesada en el corte por plasma CNC.

En una máquina de corte por plasma CNC, la antorcha se produce pasando gas a alta velocidad a través de una boquilla.

Mientras se lleva a cabo este proceso, se produce un arco eléctrico.

El arco se forma a través del gas de alta velocidad y salta sobre el material que se está cortando, convirtiendo una cantidad del gas de alta velocidad en plasma (gas ionizado electrónicamente).

La máquina de corte por plasma CNC exhibe una gran semejanza con la función y la propiedad de una antorcha manual a gas.

Sin embargo, cuando el soplete de gas produce temperaturas de hasta 5500 grados Centígrados para soldar, los sopletes de plasma alcanzan temperaturas que van desde los 5500 grados Centígrados t hasta los 30500 grados Fahrenheit.

El material que se corta se derrite a esta temperatura debido a la cantidad de calor producido.

Algunas de las marcas populares de CNC de corte por plasma son STV CNC y Torchmate.

4. Máquinas de torno CNC

Máquinas de torno CNC

Los tornos CNC funcionan girando la pieza de trabajo a alta velocidad mientras se aplica una hoja/cuchillo a la superficie para producir el producto deseado.

Los tornos suelen funcionar mejor para productos con formas cilíndricas, cónicas o planas. Esta es una clara diferencia entre CNC Mills y Tornos porque CNC Mills puede trabajar en cualquier forma.

Aunque se consideran menos precisos y versátiles en comparación con una fresadora CNC, los tornos CNC cuestan menos y son excelentes para trabajos rápidos y sencillos.

Los tornos CNC obtienen la ventaja de que la máquina es más pequeña y compacta, lo que aumenta su portabilidad.

La máquina también se caracteriza por su capacidad de girar la pieza de trabajo mientras está en funcionamiento.

Las máquinas de torno CNC cuentan con un torno en el centro que puede girar y convertir las materias primas en su posición programada y ordenada por la computadora.

Por lo general, los tornos CNC tienen dos ejes. El eje Z, que es el movimiento a lo largo del mandril, controla la longitud de la pieza de trabajo.

El eje X, que es el movimiento perpendicular al mandril, controla el diámetro de la pieza de trabajo. Aunque es posible tener configuraciones adicionales, esta es su forma más básica.

Las herramientas utilizadas para cortar la pieza de trabajo se alimentan en una trayectoria recta o lineal a lo largo de la barra giratoria o giratoria.

Luego, la máquina aplica un método sustractivo, es decir, elimina material alrededor de la circunferencia del material hasta lograr el diámetro deseado para el diseño personalizado.

Dado que la máquina tiene la función de rotar las materias primas, requiere y tiene una menor cantidad de ejes para el movimiento de sus herramientas, lo que lleva a su factor de forma más pequeño.

Las máquinas de torno CNC se utilizan principalmente por su capacidad para crear características externas e internas en la pieza de trabajo, como perforaciones y roscas.

Las máquinas CNC Lathe son similares en la forma en que se controlan a las fresadoras CNC y pueden leer tanto el código G como los lenguajes de programación patentados.

Ejes, pernos y tornillos son algunos de los componentes fabricados en tornos y máquinas de torneado CNC. Algunos de los fabricantes de Tornos CNC son HaaS, Okuma, DMG Mori.

5. Máquina de corte por láser CNC

Máquina de corte por láser CNC

Las cortadoras láser CNC se asemejan a las cortadoras de plasma CNC en su capacidad para cortar materiales duros.

Sin embargo, la máquina de corte por láser CNC usa un láser fuerte y altamente enfocado para realizar la tarea, a diferencia de una cortadora de plasma que usa plasma (gas ionizado).

Dado que los láseres tienen un punto de contacto y dispersión más pequeños en comparación con las antorchas, las máquinas de corte por láser CNC generalmente brindan un mayor nivel de precisión y un mejor acabado superficial en comparación con las cortadoras de plasma CNC.

Además, las cortadoras láser CNC son mucho más costosas en comparación con las cortadoras de plasma CNC de especificaciones similares (precisión y profundidad de corte), pero cuesta más. Sin embargo, los cortadores de plasma CNC ofrecen una mayor fuerza de corte ya que el plasma es bastante fuerte en comparación con los láseres.

Se utilizan principalmente para cortar plástico, metales y madera dura.

Según la densidad y la resistencia de los materiales, la intensidad del láser se puede ajustar para cortar el material con facilidad.

En las cortadoras láser CNC, la forma del material suele tener forma de hoja. Luego, el rayo láser se mueve de un lado a otro del material para producir un corte preciso. El efecto de calentamiento del láser vaporiza o derrite la pieza de trabajo para crear el corte exacto.

Las cortadoras láser CNC a menudo pueden producir una variedad de diseños en comparación con otras máquinas de corte.

A menudo, los cortes y bordes producidos son tan precisos y limpios que no requieren un acabado adicional.

Por lo tanto, los grabadores láser CNC se utilizan a menudo para la fabricación de piezas y el grabado de componentes de máquinas.

El grabado láser se usa mucho en trabajos decorativos como la fabricación de letreros, el arte de la carpintería y el grabado de vidrio. Se opta por el corte por láser CNC cuando las tolerancias son estrechas y se requiere una salida precisa.

Los láseres como el CO2 y el granate de itrio-aluminio dopado con neodimio (Nd) (Nd:YAG) se usan comúnmente en máquinas de corte por láser CNC.

Algunas marcas populares de cortadoras láser CNC son OMtech, Flux Beamo y Glowforge.

6. Máquina de corte por chorro de agua CNC

Máquina de corte por chorro de agua CNC

Las cortadoras por chorro de agua CNC, como sugiere su nombre, utilizan chorros de agua a alta presión para cortar materiales.

Por lo general, se opta por el corte por chorro de agua CNC cuando el material en el que se va a trabajar es sensible a la temperatura y podría derretirse a altas temperaturas, como el plástico y el aluminio.

Aunque estas máquinas pueden cortar solo con agua, generalmente se agregan al agua materiales abrasivos adicionales como granate (un mineral) u óxido de aluminio para un corte más eficiente.

Una máquina de corte por chorro de agua CNC cuesta más que una cortadora de plasma con especificaciones similares. Pero cuesta menos en comparación con una cortadora láser CNC con especificaciones similares.

Una desventaja de una cortadora de chorro de agua CNC es que normalmente es más lenta que las cortadoras de plasma CNC y las cortadoras láser CNC.

Algunas marcas populares de cortadoras por chorro de agua CNC son KMT, WARDjet, OMAX y Flow.

7. Máquina de descarga eléctrica CNC

Máquina de descarga eléctrica CNC

Las máquinas CNC de descarga eléctrica (EDM) también se denominan máquinas CNC de chispa.

El proceso en un EDM también se puede llamar quemado de alambre, hundimiento de troquel, mecanizado por chispas o erosión por chispas.

Las máquinas de descarga eléctrica CNC utilizan chispas eléctricas que producen altas temperaturas para manipular y dar forma a los materiales en la forma deseada.

En las máquinas de descarga eléctrica CNC se aprovecha el efecto erosivo de la descarga eléctrica, es decir, su capacidad de deformar materiales.

Las máquinas CNC de descarga eléctrica producen una serie de chispas controladas o descargas eléctricas recurrentes que producen temperaturas de hasta 11500º c para remodelar los materiales.

Los materiales o piezas de trabajo se colocan entre dos electrodos, los electrodos superior e inferior.

Basado en el código G, la computadora indica la cantidad de descarga eléctrica que deben producir los electrodos.

Este proceso crea chispas que consumen el material de la pieza de trabajo según el diseño.

Los materiales consumidos por las chispas son enjuagados/lavados por un fluido dieléctrico que completa el proceso.

La máquina de descarga eléctrica se distingue por su capacidad para crear ranuras precisas, microagujeros, características en ángulo o cónicas, que generalmente son difíciles de mecanizar con los métodos CNC tradicionales.

Dado que la electroerosión utiliza chispas para cortar en lugar de brocas o fresas, el mecanizado en una electroerosión es sin contacto.

Esto ayuda a evitar desviaciones en la pieza de trabajo, una clara ventaja cuando se trabaja con piezas de trabajo pequeñas y delgadas.

Un ejemplo de esto sería una rueda dentada.

Kent USA es una marca popular en los EE. UU. que fabrica máquinas de descarga eléctrica (EDM).

8. Amoladora CNC

Amoladora CNC

Una amoladora CNC utiliza herramientas abrasivas para suavizar y terminar un producto mecanizado.

Las rectificadoras se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren una precisión extremadamente alta, como el mecanizado de piezas de motores.

Por lo general, el producto primero se crea con una superficie rugosa utilizando un torno o fresadora CNC y luego se traslada a la amoladora CNC para el acabado final.

Las amoladoras CNC vienen en varios tipos, como amoladoras de superficie, amoladoras de rodillos y amoladoras cilíndricas, entre otras.

También hay una gran variedad en el tipo de abrasivo utilizado para el esmerilado, como CBN enchapado o vitrificado, muelas abrasivas de diamante, óxido de aluminio y muelas abrasivas de mezcla cerámica, entre muchos otros.

Conclusión

Estos son los tipos más comunes de máquinas CNC que se utilizan en la actualidad.

La elección de la máquina depende del tipo de trabajo, la precisión requerida del presupuesto del trabajo y el tiempo disponible para completar el trabajo.

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