La labor de mecanizado es una de las principales especialidades que ofrecemos en Grumeber para la fabricación de piezas de materiales tan variados como el aluminio, el acero, el plástico, el latón o el acero inoxidable. En este artículo podrás conocer todo lo necesario acerca de este proceso y nuestro trabajo.
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¿Qué es el mecanizado?
El mecanizado es el procedimiento utilizado para la eliminación de material de cualquier pieza de trabajo. El término material se refiere a la parte de la pieza que tiene que ser eliminada con el fin de obtener nuestra pieza de trabajo definitiva en la forma deseada.
Para entender mejor qué es el mecanizado, es necesario diferenciar los siguientes procesos:
- Cortar: Implica un solo punto o varios puntos de corte.
- Procesos de mecanizados tradicionales: Torneado, molienda y perforación
- Procesos de mecanizados no tradicionales: Electroerosión, Mecanizado CNC, corte por chorro de agua
Método tradicional y estándar
El mecanizado tradicional normalmente hace uso de dispositivos alimentados, como tornos, taladros, torretas, cepilladoras y molinos, mientras que en los procesos de mecanizados modernos es más habitual encontrar centros de mecanizados de Control Numérico Computarizado (CNC).
Los materiales de acero y plástico son los primeros que se nos vienen a la mente cuando pensamos en el mecanizado. Sin embargo, existen otros como la madera o la piedra que también podrían ser mecanizados.
En el mecanizado estándar, una cuchilla de corte o broca afilada hecha de producto más duro que la pieza de trabajo gira a alta velocidad y esto lleva al material a ser mecanizado. Como consecuencia, éstas se cortan y las virutas del producto de la pieza de trabajo se eliminan.
La velocidad de rotación y la profundidad del corte deben estar estrechamente controlados. Y con el fin de mantener en buen estado tanto la herramienta como la pieza con la que estamos trabajando, la fluidez de corte podría ser guiada en la interfaz del usuario donde la cuchilla hace contacto.
Las plantillas, así como los tensores, son esenciales para tener un control del mecanizado exacto. La plantilla se instala en la pieza que va a ser trabajada mientras el componente tiene la superficie de trabajo estable, así como protegida. Juntos garantizan la superficie correcta ofrecida a la hoja en el ángulo correcto. Además, para algunas operaciones se hace uso de abrazaderas o prensas de acción simple.
¿Cómo se hace el mecanizado?
El mecanizado de piezas se realiza con ayuda de ordenadores capaces de controlar las maquinarias. Y con el surgimiento del mecanizado CNC, se logró automatizar dicho proceso gracias a la facilidad de control mediante un programa informático con la mínima intervención humana.
Por medio del mecanizado, lo que se consigue es tener una pieza de materiales de metal en bruto y al eliminar las diferentes partes del material se llega a formar la pieza que se desea, tanto en dimensiones como en forma. A este proceso no se le da ningún tipo de doblado o se le hace algún tipo de aporte o estiramiento, solamente se comienza a quitar el exceso.
También cabe destacar que su uso se expande a operaciones de montaje, inspección o trabajo sobre hojas metálicas, entre otros. Se puede aplicar a cualquier ámbito, pero el mecanizado por control numérico o CNC se usa más que nada en los procesos de mecanizado de metales o aluminio, como el taladrado o el fresado.
Gracias a su capacidad de automatización, la fabricación se realiza a un ritmo acelerado y genera resultados más precisos.
CNC, la nueva tecnología de mecanizado
La tecnología ha traído una mejor automatización y mejoras en las operaciones de mecanizado estándar. Un proceso que cuando se tomaron varias modificaciones manuales y un cambio de posición en la pieza trabajada junto con la prolongada dimensión cautelosa, puede ahora llevar a cabo con éxito y también consistente con la robótica, así como la precisión del láser.
Este proceso moderno se denomina mecanizado CNC e implica la fabricación de precisión, con la capacidad de transformar miles de innumerables piezas perfectamente idénticas rápidamente y la reducción del desperdicio del producto.
A medida que las industrias se han ido desarrollando, la necesidad de exactitud a la hora de la fabricación ha aumentado. Áreas superficiales más suaves, resistencias más estrictas, cortes estrechos, así como una mayor precisión de la apertura de la colocación son necesarios para semiconductores, aeroespacial, fibra óptica y equipo clínico.
Lo primero que se nos viene a la mente cuando pensamos en cómo es la fabricación de piezas mecanizadas, es un lugar sucio, con altas temperaturas y donde las virutas vuelan por todas partes. Sin embargo, el ultra moderno mecanizado de precisión CNC está en un entorno mucho más limpio y ordenado, muy similar a las zonas limpias de semiconductores y lugares de fabricación farmacéutica.
Este procedimiento permite al operario trabajar con materiales que eran difíciles de fabricar con las estrategias convencionales, como el titanio o la porcelana. Sin embargo, los enfoques contemporáneos de mecanizados de precisión hacen posible el desarrollo de mejores dispositivos y también de plantillas para el mecanizado estándar, los cuales aumentan la eficiencia de los métodos antiguos y la reducción de residuos.
Aplicaciones del mecanizado CNC
Gracias a la automatización del mecanizado CNC, su uso se extendió a diferentes sectores industriales como la eólica, la aeronáutica e incluso la ferroviaria, donde las máquinas fresadoras CNC realizan el moldeo de trenes de aterrizaje y componentes del fuselaje.
Muchas industrias recurren al centro de mecanizado CNC para combinar distintas operaciones en una misma máquina. Por supuesto, es necesario que el mismo logre cubrir las necesidades de operaciones de desbaste, semiacabado y acabado de piezas utilizando múltiples cabezales con cambio automático.
¿Cómo surgió el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC surgió en el año 1940 gracias a los trabajos realizados por el ingeniero estadounidense John T. Parsons, el cual utilizó unas tarjetas perforadas como sistema de coordenadas de posición para controlar un centro de máquinas. Ocho años después, este sistema fue presentado a las Fuerzas Aéreas de los EE. UU. para ser patrocinado en los laboratorios del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
Para el año 1952, el MIT creó el primer prototipo de una máquina CNC de mecanizado y, poco tiempo después, fue introducido en las fábricas de máquinas-herramientas para la producción de piezas metálicas, mientras seguían con su investigación para proporcionar al programador los medios necesarios para comunicar las instrucciones de mecanizado de piezas a la maquinaria de una forma más fácil.
Tipos de mecanizado
Existen diferentes formas de mecanizar. A continuación te vamos a hablar de las diferentes formas que se dan en talleres de mecanizado y qué cosas se deben tener en cuenta, pero antes veamos un video con algunas máquinas en acción.
Mecanizado por arranque de viruta
El mecanizado por arranque de viruta es la técnica más usada para eliminar el material sobrante mediante cortes o arranques de partes con una herramienta especializada formada por cuchillas, entre los que se encuentran el torneado, el fresado, el brochado y el rectificado. Entre los materiales que se pueden aplicar con este método se encuentra el aluminio.
Movimientos de corte
Otra de las técnicas de mecanizado de piezas que puedes solicitar es el mecanizado por movimiento de corte. El mismo consiste en diseñar un objeto mediante el arranque de piezas y con el uso de movimientos de avance en la maquinaria.
Mecanizado Manual
Algunos trabajos necesitan de un servicio de mecanizado manual, dado que son de un carácter muy delicado y meramente decorativo como algún trofeo metálico o una lámpara. Es aquí donde los profesionales deben demostrar una amplia experiencia en el uso de herramientas como el limado, el cincelado y el serrado.
Mecanizado con máquina-herramienta
Entre las técnicas de mecanizado más sofisticadas que existen se encuentran el mecanizado con máquina-herramienta, en donde los profesionales se valen de motores y otros procesos necesarios para trabajar las piezas metálicas de forma semiautomática o automática.
Mecanizado de precisión
Si necesitas trabajar en piezas de latón, nylon o níquel, puede que las técnicas de mecanizado de precisión sea las más acordes, dado que las máquinas empleadas emplean un método similar al mecanizado por arranque de viruta, pero son capaces de adaptarse al tamaño y geometría del material.
Mecanizado de latón
Los procedimientos del mecanizado del latón ofrecen resultados rápidos, aunque esto implique un impacto negativo en los acabados de la superficie, la formación de virutas y el desgaste de la materia si no se emplean las técnicas adecuadas para dichas piezas.
Mecanizado de aluminio
Las técnicas de mecanizado de aluminio requieren de máquinas capaces de trabajar el metal mediante métodos simples y rápidos. En ese caso, se procede al arranque de viruta aplicando la fuerza de corte inferior junto al material, logrando acelerar el procedimiento y enviar las piezas finalizadas con un buen acabado para su implementación en productos industriales.
Mecanizado de acero inoxidable
Algo que caracteriza al acero inoxidable es que resiste perfectamente a la corrosión, por lo que no será ningún problema el aplicar las técnicas de mecanizado necesarias para obtener excelentes resultados. Este proceso se lleva a cabo, especialmente, para la fabricación de mobiliarios de cocina, centros de salud o plantas de tratamiento de agua.
Mecanizado de bronce
El bronce es muy fácil de trabajar debido a las características propias del material, cuya aleación tiene una ductilidad menor, pero con una dureza similar a la de acero. En este caso, se pueden utilizar diversas herramientas para aplicar las técnicas de mecanizado de bronce como el roscado, el taladro, el lapeado, la fresadora y el brochado.
Mecanizados especiales
Además de las diversas técnicas de mecanizado mencionadas anteriormente, también se pueden mencionar los mecanizados especiales cuyos tipos pueden variar de acuerdo a las máquinas empleadas, entre las que se encuentran el láser, el corte por chorro de agua, el plasma o el ultrasonido, entre otros.
Las máquinas-herramientas de mecanizado clásicas
Para llevar a cabo este tipo de procesos de mecanizado, se usan varias herramientas manuales:
- Taladro: Se comienza fijando la pieza que se quiere trabajar a la mesa de taladro. Se usa una broca para realizar el movimiento giratorio de corte. El agujero que se realizará en la zona es del mismo diámetro que el del taladro y se pasa a dar la profundidad que se desea presionándolo hacia abajo.
- Cepillo de carnero: Esta herramienta es una de las más útiles en el mecanizado porque consta de una cuchilla que va montada sobre un porta herramientas de carnero. Esta realiza un movimiento de corte lineal con la pieza fijada sobre el cepillo, el cual tiene un movimiento perpendicular al movimiento de corte.
- Cepilladora: Esta herramienta tiene un tamaño muy superior al del cepillo de carnero y se usa en una mesa deslizante en la cual se fija la pieza. Esta pieza se va deslizando longitudinalmente con la cuchilla sobre el puente encima de una mesa y se desplaza de forma transversal a medida que se va generando el movimiento de avance.
- Torno: El torno es una de las herramientas más usadas, ya que por medio de ella se puede fresear y tornear la zona deseada y no existe una empresa de mecanizado que no tenga una. Lo que se hace es poner la pieza en un plato de torno. Después, se realiza el movimiento de corte que comienza a girar sobre su eje y elimina el material solamente en los lugares más precisos.
- Fresadora: El fresado es uno de los movimientos finales que se dan en este tipo de máquinas. El movimiento de la fresadora se denomina fresa y se da con una base fijada sobre la mesa en la cual se va realizando esté movimiento.
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