Ventajas del mecanizado CNC sobre el convencional

Crippa de última generación de Fairlawn Tool Dobladora de tubos CNC

La industria manufacturera se basa en gran medida en el mecanizado de control numérico por computadora (CNC), incluidas las operaciones que alguna vez usaron equipos operados por ingenieros como enrutadores, máquinas moldeadoras, fresadoras verticales y tornos centrales. Las muchas ventajas de la máquina CNC significan que, en algunos casos, el equipo requerido por el operador ha sido reemplazado por completo. Los fabricantes de muchos tipos en muchas industrias eligen las ventajas del mecanizado CNC para sus aplicaciones de fabricación y fabricación. Brinda una capacidad de producción eficiente, conveniente y precisa, ideal para crear grandes cantidades de artículos que normalmente se producen con una fresadora, una amoladora, un torno central, una fresadora vertical o una máquina moldeadora.

El control numérico por computadora ofrece algunos tipos de ventajas financieras y de producción sobre el método convencional. En torneado manual, por ejemplo, debe haber un técnico calificado para cada máquina, mientras que con el mecanizado CNC, una persona calificada puede operar varias máquinas.

El mecanizado CNC produce una amplia gama de elementos metálicos y plásticos que se convierten en parte de las empresas y del entorno en general. Muchas industrias necesitan cortes precisos, consistentes y complejos. Algunas de estas industrias son:

• Aeroespacial
• Agricultura
• Automoción
• Construcción
• Odontología
• Electrónica
• Armas de fuego
• Hospitalidad
• Fabricación, todo tipo
• Trabajo en metal
• Militar
• Producción
• Publicación
• Transporte

Las primeras máquinas CNC fueron desarrolladas por mecánicos de la Fuerza Aérea de los EE. UU. en la década de 1940. Las primeras máquinas usaban tecnología de papel perforado como controlador, y eso ha evolucionado hasta convertirse en el software digital actual. El mecanizado CNC se hizo popular rápidamente debido a su capacidad para producir resultados ultraprecisos en grandes cantidades en muchas aplicaciones. El aspecto de informatización del mecanizado CNC brinda resultados detallados y consistentes.

Fairlawn Tool es su proveedor local experimentado de mecanizado CNC. Siga leyendo para conocer las respuestas a muchas preguntas comunes que recibimos sobre este proceso:

1. ¿Qué son las máquinas CNC?

El mecanizado de control numérico por computadora es un proceso utilizado principalmente por los fabricantes para producir piezas, productos y artículos mecanizados. Las máquinas CNC son las que realizan el proceso.

Una máquina CNC es una máquina que utiliza control numérico por computadora sobre máquinas herramienta como tornos, enrutadores, amoladoras o molinos. El control numérico por computadora se diferencia de las PC típicas en el tipo de software que se utiliza para controlar la máquina, que está especialmente personalizado y programado con G-Code, un lenguaje de máquina CNC específico que permite un control preciso de características como la velocidad, la ubicación, la coordinación y la velocidad de avance. .

El software especializado impulsa el mecanizado computarizado. El software cuenta con código G personalizado, el lenguaje que permite un control preciso de la coordinación, la velocidad de avance, la ubicación y la velocidad, entre otros factores. El software con infusión de código G se encuentra dentro de una computadora que parece una computadora de escritorio sofisticada.

Un programador en la consola de la computadora puede comandar el trabajo de la máquina que sería el equivalente de múltiples operadores en tornos, amoladoras, enrutadores, fresadoras y moldeadoras. El método de mecanizado automatizado y computarizado puede lograr alcances, retenciones y otras acciones que los operadores humanos y las máquinas convencionales normalmente no realizan de manera eficiente.

La fabricación encuentra el mecanizado CNC particularmente útil porque la industria necesita grandes cantidades de piezas de metal y plástico, a menudo en formas complejas. Una variedad de máquinas CNC ofrecen la ventaja de tener múltiples ejes que pueden ajustarse a ángulos difíciles y ayudar a manejar materiales difíciles de cortar.

Las máquinas básicas tienen un implemento de corte a lo largo de los ejes X e Y que pueden trabajar de forma independiente, pero simultánea. Las máquinas avanzadas pueden tener hasta cinco ejes que funcionan de manera similar y tienen la capacidad de girar y voltear la pieza. Por ejemplo, el eje Z se mueve hacia arriba y hacia abajo.

Las máquinas CNC pueden automatizar los trabajos que requieren varios cortes. Un enrutador o husillo hace girar el implemento de corte, que generalmente se parece a una broca. Una verdadera broca corta solo en la punta, mientras que casi toda la broca de un enrutador corta el material.

La programación en máquinas CNC incorpora todos los movimientos precisos y de alta velocidad necesarios para producir el objeto y permite una personalización detallada. El mecanizado CNC se está volviendo cada vez más popular como una forma de fabricar piezas de metal y piezas de plástico, ya que permite al fabricante producir formas complejas que serían casi imposibles de crear manualmente. Muchas industrias, especialmente los fabricantes, buscan las ventajas del mecanizado CNC para soluciones de producción que involucren metal y plástico y cualquier número de procesos de mecanizado que puedan necesitar.

2. ¿Es el mecanizado CNC mejor que el convencional?

El mecanizado CNC y el mecanizado convencional tienen como objetivo lograr el mismo fin, y ambos comienzan con un trozo de metal o plástico en bruto y le dan forma en una pieza. La diferencia más básica entre los dos es la automatización del CNC frente a la naturaleza manual del convencional. La velocidad, la tasa de producción y la precisión son algunas de las principales ventajas del mecanizado CNC sobre el mecanizado convencional.

Con CNC, un empleado calificado programa software para cortar la pieza. Con lo convencional, un empleado calificado realiza todos los pasos para configurar y operar la máquina. En la situación manual, un operador altamente calificado también debe ajustar los engranajes, mientras que el mecanizado CNC no usa engranajes.

Convencional normalmente cuesta menos y se utiliza para proyectos de pequeña cantidad. El mecanizado CNC normalmente se usa para grandes cantidades y no es tan rentable para las más pequeñas.

Imagina una parte hipotética, por ejemplo. Un componente necesita arcos cóncavos y convexos, roscas imperiales y métricas y dos conicidades de diferentes grados. Una máquina CNC automatizada usaría tres herramientas para cortar la pieza, mientras que la máquina convencional requeriría cinco herramientas y sin duda más tiempo.

Encontrará tecnologías convencionales y CNC disponibles para la mayoría de los trabajos de mecanizado. Algunas de estas tecnologías incluyen:

• Ejercicios: Un poco gira para hacer contacto con el material.
• Tornos: El bloque de material se mueve contra la broca, generalmente en un movimiento lateral.
• Fresadoras: Las herramientas de corte giratorio extraen material de una unidad de stock.

Las nuevas tecnologías de mecanizado CNC incluyen los tipos menos comunes:

• Electricidad/Química: El bloque de material se corta utilizando un tipo específico de estilo de mecanizado, como haz de electrones, electroquímico, descarga eléctrica, fotoquímico y ultrasónico.
• Otro: Los métodos de mecanizado CNC que se encuentran con menos frecuencia involucran medios de corte como láser, oxicombustible, plasma y chorros de agua.

Entre las primeras cosas que suceden con el mecanizado CNC está el uso de software de diseño asistido por computadora (CAD) para producir un modelo bidimensional o tridimensional del componente final. La imagen prototipo de ese componente luego se introduce en el software, que opera a través de la computadora para comandar las herramientas de mecanizado para producir artículos idénticos al modelo.

Una vez que la computadora ha cargado una nueva imagen para el mecanizado CNC, puede extraer ese modelo una y otra vez para producir más de lo que es, que es otra de las ventajas de la máquina CNC. La tecnología está diseñada para lograr una precisión de mecanizado dentro de .0001.

Los métodos convencionales y no convencionales de mecanizado CNC se emplean para una gran cantidad de trabajos que pueden involucrar una variedad de materiales:

• Aluminio
• Latón
• Cobre
• Espuma
• Fibra de vidrio
• Plástico
• Polipropileno
• Acero
• Titanio
• Madera

Sería difícil describir un proyecto típico, ya que cada negocio tiene necesidades diferentes, pero estas son 20 tareas de corte que se completan con frecuencia con el mecanizado CNC:

• Aburrir
• Contorno
• Cortar
• Taladro
• Grabar
• Cara
• Moler
• Ranura
• Moleteado
• Torno
• Molino
• Puñetazo
• Cizalla
• Forma
• Sello
• Toca
• Textura
• Hilo
• Girar
• Soldar

Incluso dentro de esta breve lista, puede ver cuántas ventajas hay de las máquinas CNC. La única situación obvia en la que una máquina CNC puede no ser la correcta es si tiene una operación pequeña que necesita formas metálicas simples. En ese caso, la máquina CNC no otorgaría una gran ventaja en costos.

3. ¿Cuáles son las ventajas de la máquina CNC?

Cualquiera responsable de planificar la fabricación de piezas y componentes metálicos querría saber qué beneficios obtienen con el mecanizado CNC. Si bien el tipo de negocios y productos difieren, las ventajas de CNC son claras.

Ventajas del mecanizado CNC

Componentes de precisión: La plantilla digital y el mecanizado autónomo de CNC prácticamente eliminan el error humano y logran una precisión de 1/1000.

Resistencia fiable: Las máquinas CNC funcionan las 24 horas del día, los fines de semana y los días festivos. Solo se detienen para el mantenimiento o la reparación necesarios.

Alta producción y escalabilidad: Una vez que los parámetros de diseño y las especificaciones se han ingresado en una máquina CNC, ejecuta grandes cantidades de manera constante y ofrece una escalabilidad flexible.

Más capacidad: Cuando se usan junto con software de diseño avanzado, las máquinas CNC crean resultados que no pueden ser replicados por máquinas manuales. Incluso los ingenieros más dotados no pueden hacer con máquinas convencionales lo que el software avanzado puede hacer con máquinas CNC. Estas máquinas pueden producir cualquier tamaño, forma o textura necesaria.

Menos mano de obra: El mecanizado CNC requiere menos personal para ejecutar las tareas de producción. Un operador experto puede ejecutar varias de las máquinas CNC autónomas y un programador puede cargarlas con los diseños necesarios. Una máquina manual requiere al menos un operador calificado por máquina y, por lo general, un supervisor para el grupo. Lo que ahorre en mano de obra se puede transferir a los clientes, ayudándole a lograr una ventaja competitiva.

Producto Uniforme: Cuando elige las ventajas de las máquinas CNC sobre las máquinas convencionales, sus resultados CNC coinciden exactamente. Incluso los ingenieros más talentosos en una máquina convencional producirán componentes que varían ligeramente. Con las máquinas CNC, cada pieza se adapta perfectamente a las especificaciones exactas del prototipo.

Costos más bajos: El resultado colectivo de alta velocidad, eficiencia, especialización, precisión y, sobre todo, menos horas de mano de obra, se suman a un mejor resultado final para su negocio. Los costos más bajos, a su vez, pueden usarse para crear una ventaja competitiva y una reinversión comercial. Ahorrar dinero o ganar más dinero es uno de los beneficios populares del mecanizado CNC.

Menos dolores de cabeza: El mecanizado manual sirve para muchos buenos propósitos, pero permanece para siempre susceptible al elemento humano. Probablemente esté familiarizado con los dolores de cabeza financieros y culturales que puede causar cuando hay períodos en los que tiene poco personal, personas enfermas o de vacaciones y operadores que no se desempeñan según las expectativas. El mecanizado CNC casi elimina los problemas preocupantes.

Mejor seguridad: Junto con un proceso de producción oportuno y piezas consistentes viene un entorno más seguro. Si bien hay operadores involucrados en la operación de máquinas CNC, está a una distancia de las herramientas afiladas, mientras que los operadores de tornos, taladros, punzones y otras herramientas manuales convencionales entran en contacto directo con el implemento.

Retención del diseño: Una vez que se ha cargado un diseño en el software de mecanizado CNC y se ha creado un prototipo perfecto, el programa puede recuperar fácilmente el diseño para ejecutarlo y crear el objeto nuevamente. El archivo maestro garantiza que, independientemente de los factores externos, como los cambios en el operador de la máquina, el proceso de mecanizado CNC siempre produce una coincidencia perfecta. Además, no hay necesidad de mantenerse al día con las versiones del diseño que pueden existir en papel, una unidad flash, un disco, otra computadora o en cualquier otro lugar.

Bajo mantenimiento: El software basado en código G se actualizará automáticamente cuando sea necesario, y las máquinas CNC generalmente no requieren mucho servicio más que cambiar los implementos de corte en el intervalo adecuado y realizar una limpieza ligera. Ninguno de los mantenimientos regulares requiere un servicio profesional, lo que ahorra dinero.

Versatilidad: El propio mecanizado CNC crea prácticamente cualquier componente que pueda imaginar. Algunos de los modelos incluyen funciones y accesorios especiales que aceleran y simplifican aún más el proceso de producción, por ejemplo, pantallas táctiles y cambiadores de herramientas automáticos.

Una asociación de carpinteros encuestó a sus miembros, que incluyen ebanistas, productores de madera arquitectónica y otros. La mayoría de ellos estuvo de acuerdo con los beneficios y ventajas de CNC dentro de su industria.

• Mejora la precisión del mecanizado
• Habilita tareas complejas, detalle
• Crea flexibilidad en la fabricación
• Aumenta la seguridad
• Aumenta el volumen de producción
• Reduce el tiempo de cambio de configuración

Si no ha investigado cómo se fabrican sus piezas de metal, podría valer la pena averiguar si está utilizando mecanizado CNC o no. Existen muchas ventajas en el uso de máquinas CNC. Si su negocio tiene un fabricante que no los usa, es posible que desee averiguar por qué y considerar un cambio.

4. ¿Cuáles son las desventajas del CNC?

Desventajas de CNC

El mecanizado CNC no será la opción menos costosa, lo que inicialmente puede ver como una desventaja. Sin embargo, el costo es una inversión en ahorros a largo plazo, eficiencia, retención de clientes y una reputación de calidad y confiabilidad.

Cuesta más inicialmente tener servicios de CNC hechos por usted. Muchas empresas confían en un proveedor de confianza para que les preste sus servicios de mecanizado CNC, lo que funciona bien para muchas empresas en muchas industrias. La primera tanda de producción será más cara que las siguientes.

Otra desventaja que algunos maquinistas perciben con el método CNC es que trabaja para hacer obsoletas las habilidades manuales convencionales. Junto con ellos van las habilidades matemáticas y científicas desarrolladas por quienes aprenden a través de años de capacitación a operar tornos, fresadoras, taladros y más a mano.

Si bien el mecanizado CNC ha creado nuevas y tremendas oportunidades para todo tipo de negocios, también ha dado lugar a un mecanizado menos convencional y, en última instancia, a cierto desempleo. Sin embargo, la mayoría de los expertos no están de acuerdo en que las habilidades manuales se vuelvan obsoletas. De hecho, algunos piensan que el mecanizado convencional prosperará a través de proyectos pequeños y especiales.

5. ¿Es el mecanizado CNC adecuado para mí?

El mecanizado CNC es uno de los dos métodos comunes para crear un prototipo a partir de un archivo digital y, a menudo, se usa en la fabricación y en otras industrias. La otra forma de hacer un prototipo es la tecnología de impresión 3D, que utiliza el modelado por deposición fundida (FDM) para crear la pieza o el producto. Además de FDM, la tecnología de impresión 3D también podría incluir estereolitografía-SLA, sinterización selectiva por láser-SLS y fusión selectiva por láser-SLM.

Quizás se pregunte acerca de la tecnología de impresión 3D y si tiene ventajas sobre el mecanizado CNC. La respuesta depende de varios factores y lleva a algunas preguntas:

1. ¿Qué tipo de objeto estás produciendo?

2. ¿Qué tan compleja es la pieza que necesitas hacer?

3. ¿Qué material está involucrado en la fabricación del producto?

4. ¿Cuál es la cantidad esperada?

5. ¿En qué tipo de cronograma estás trabajando?

En términos generales, la impresión 3D se usa para producir prototipos y tiene una velocidad relativamente baja en comparación con el mecanizado CNC. Debido a esto, no es eficiente para producir grandes cantidades.

La tecnología FDM construye de abajo hacia arriba, mientras que el mecanizado CNC funciona cortando y taladrando piezas de un bloque de material en su forma.

FDM no tiene limitaciones debido a los ángulos de los ejes, pero CNC no tiene limitaciones en el tipo de materiales que puede manejar. El mecanizado CNC puede crear casi cualquier forma, mientras que las capacidades de la impresión 3D se limitan a los materiales que se han adaptado en filamentos factibles.

Ambas tecnologías seguirán evolucionando y mejorando, pero incluso las empresas de impresión 3D reconocen que las dos coexistirán y se complementarán como parte del proceso de fabricación.

El mecanizado CNC ofrece exactitud, precisión y velocidad superiores para grandes cantidades de producto, y eso lo convierte en la elección correcta en la mayoría de las situaciones. Las empresas en industrias competitivas obtienen una ventaja a través de la eficiencia y la consistencia, así como la precisión y la exactitud.

El mecanizado CNC automatiza los procesos de fabricación para que no tenga que preocuparse por la negligencia de los trabajadores, el tiempo libre o los errores que ralentizan su operación. Puede producir continuamente piezas de plástico y metal complejas y multidimensionales de todas las formas y tamaños.

Puede realizar tareas de mecanizado de forma más rápida y limpia con el mecanizado CNC que con cualquier otro método, y eso beneficia el resultado final a largo plazo, ya que usted y sus clientes pueden confiar en que se entregará la calidad esperada.

El mecanizado CNC atiende a la mayoría de las empresas que utilizan cosas universales como sujetadores, placas, boquillas, válvulas y paneles, al mismo tiempo que pueden personalizar diseños exclusivos para las necesidades de cada negocio. La técnica automatizada hace millones de tipos de proyectos. Para algunos ejemplos:

• Implantes dentales
• Pasamanos texturizados
• Defensa militar
• Ejes de automoción
• Piezas de aparatos electrónicos como teléfonos móviles
• Piezas de armas de fuego
• Impresión estampada en metal
• Agujeros perforados.

Cada negocio tendrá su propia lista de viñetas de diferentes proyectos que probablemente hagan que el mecanizado CNC sea lo correcto para el ahorro, la calidad y la eficiencia.

Si la velocidad, la exactitud o la precisión en sus piezas fabricadas con metal son importantes para usted, una máquina CNC es adecuada para usted. Si tiene sus procesos de fabricación de metal automatizados para que no tenga que preocuparse por la negligencia de los trabajadores, el tiempo libre o los errores que ralentizan su operación, una máquina CNC es adecuada para usted. Si necesita hacer formas metálicas complejas para su negocio, especialmente formas tridimensionales, una máquina CNC es adecuada para usted. La única situación obvia en la que una máquina CNC puede no ser adecuada es si se trata de una operación muy pequeña que necesita formas de metal muy simples, donde la máquina CNC no otorgaría una gran ventaja en relación con el costo. Sin embargo, para industrias competitivas, las máquinas CNC suelen ser las mejores.

Asociarse con la excelencia

Entre los consejos que dan los expertos sobre el mecanizado CNC está elegir y trabajar con un buen taller. Con más de seis décadas de experiencia en la fabricación de metales, Fairlawn Tool ofrece excelentes soluciones y servicios. Cubrimos una amplia gama de necesidades de mecanizado CNC de alta calidad, desde piezas individuales hasta piezas completamente ensambladas. Estaremos encantados de ayudarle a examinar las ventajas y desventajas de las máquinas CNC.

Nuestras especialidades de mecanizado incluyen un conjunto completo de capacidades de punzonado de torreta para láminas perforadas y piezas únicas, así como estampado de metal, soldadura robótica y manual, conformado y doblado de metal, fabricación y doblado de tubos y fabricación de láminas de metal de precisión. También somos una de las pocas empresas en los EE. UU. que utiliza la máquina dobladora de tubos Crippa para nuestros proyectos de doblado de tubos CNC. Esta máquina única nos permite crear formas cerradas dentro de un solo ciclo, asegurando que sus curvas de tubo cumplan con sus especificaciones una y otra vez.

Las capacidades internas de Fairlawn Tools significan que obtiene todas las habilidades, el equipo y la experiencia necesarios para ejecutar proyectos en múltiples industrias. Servimos a muchas empresas como un fabricante por contrato con sede en Estados Unidos capaz de personalizar soluciones, cumplir con grandes pedidos y brindar asistencia en toda la gama de máquinas, industrias y tareas.

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Publicación actualizada el 3/1/2018