La importancia del mecanizado rápido en la fabricación

Las empresas que diseñan y fabrican piezas de plástico o metal a menudo requerirán servicios de mecanizado rápido en algún momento durante el desarrollo del producto.

Este artículo analiza los entresijos del proceso de fabricación y por qué es tan importante.

¿Qué es el mecanizado rápido?

El mecanizado rápido es el mecanizado de piezas y prototipos con un enfoque explícito en la reducción del tiempo necesario para fabricar las piezas. Por lo general, implica el mecanizado CNC (incluido el fresado, el torneado, etc.), pero también puede incluir el mecanizado manual para piezas simples.

El mecanizado se puede acelerar de varias maneras. Dependiendo de los requisitos del cliente, el mecanizado rápido puede implicar un mayor uso de máquinas de alto par y técnicas de desbaste para acelerar la eliminación de material. También puede involucrar materiales fáciles de mecanizar como aleaciones de aluminio sobre materiales que requieren más tiempo para mecanizar.

Aunque no se excluyen mutuamente, el mecanizado rápido puede verse como un contrapunto al mecanizado de precisión, que prioriza la exactitud y el detalle sobre la velocidad.

Pros y contras

El mecanizado rápido es una herramienta esencial para la creación de prototipos, el desarrollo de productos, la fabricación de bajo volumen y las piezas personalizadas. Sin embargo, no es adecuado para todos los trabajos de fabricación.

Estas son algunas de las ventajas y desventajas del mecanizado rápido:

Ventajas

• La forma más rápida de producir piezas con equipos de mecanizado CNC
• Itera prototipos rápidamente para acelerar el desarrollo de productos
• Fácil de fabricar múltiples versiones de una pieza para pruebas mecánicas, etc.
• Tiempo de comercialización más rápido
• Fabrica piezas más fuertes en comparación con otros procesos de alta velocidad como la impresión 3D
• Sin cantidad mínima de pedido
• Sin herramientas ni costos de puesta en marcha
• Compatible con una variedad de metales y plásticos
• Gama de opciones de acabado de superficies
• Escalable ya que el mecanizado CNC es adecuado para la producción en un momento posterior

Contras

• Menor calidad que el mecanizado de precisión
• Menos libertad geométrica que la impresión 3D
• Más lento que los procesos de moldeo para pedidos de gran volumen (más de 100)

¿Qué tan rápido el mecanizado acelera el desarrollo de productos y reduce el tiempo de comercialización?

Durante décadas, el mecanizado rápido ha sido un proceso de referencia para los diseñadores de productos que buscan mover su producto de una etapa de desarrollo a la siguiente.

Los prototipos mecanizados rápidamente se pueden usar para pruebas y evaluaciones, y es fácil fabricar múltiples iteraciones de un diseño para análisis comparativo. Algunas piezas mecanizadas rápidamente son incluso adecuadas para el uso final.

Es fácil ver por qué los ingenieros diseñadores siguen recurriendo al mecanizado rápido para piezas instantáneas. En la actualidad, la mayoría de las piezas se diseñan con software CAD y los archivos de diseño exportados pueden procesarse con máquinas CNC con una preparación mínima. Esto cierra la brecha de tiempo entre terminar un diseño de prototipo y recibir la pieza terminada.

Y el proceso a menudo se repite varias veces. Si los diseñadores de productos solicitan prototipos de mecanizado rápido para realizar pruebas, es posible que deban modificar sus diseños y crear varias iteraciones más antes de que la pieza esté lista para la producción.

El mecanizado rápido también proporciona prototipos que son similares a las piezas de uso final en términos de calidad, rendimiento mecánico y apariencia. Otros procesos de creación de prototipos, como la impresión 3D y el ensamblaje manual, tienen sus propias ventajas únicas, pero si una pieza finalmente se fabricará con una máquina CNC, un prototipo mecanizado obviamente será más representativo de la pieza final mecanizada.

Comprometerse con un proceso de fabricación consistente proporciona ventajas obvias de tiempo. Si es necesario rediseñar un prototipo impreso en 3D para convertirlo en una pieza de uso final mecanizable, se agrega una nueva etapa de diseño al proceso general. No se requiere tal etapa para los prototipos de mecanizado rápido.

Por lo tanto, un flujo de trabajo de desarrollo de productos que utilice mecanizado rápido puede ser algo similar a lo siguiente:

• Concepto
• Diseño de piezas CAD
• Prototipo(s) conceptual(es) en etapa temprana mediante mecanizado rápido
• Pruebas y evaluación
• Prototipo(s) funcional(es) mediante mecanizado rápido
• Pruebas mecánicas y evaluación
• Prototipo(s) de preproducción mediante mecanizado de precisión
• Presentación, marketing, etc.
• Producción
• Distribución

En última instancia, un desarrollo de productos más rápido y un tiempo de comercialización más corto brindan a las empresas una ventaja competitiva y conducen a una mayor probabilidad de éxito en el mercado.

¿Qué nivel de calidad debo esperar del mecanizado rápido?

El mecanizado rápido se utiliza con mayor frecuencia como proceso de creación de prototipos. Como tal, los clientes deben recordar que existen otras opciones (mecanizado de precisión, por ejemplo) que pueden ser más adecuadas para piezas con muchos detalles que exigen tolerancias estrictas. Como su nombre indica, el mecanizado rápido prioriza la velocidad sobre otros factores.

Dicho esto, el mecanizado rápido puede producir piezas y prototipos de calidad profesional con un estándar muy alto.

En última instancia, pedir piezas a un especialista en mecanizado rápido permite al cliente estipular el nivel de calidad requerido, especificando tolerancias y eligiendo un material de calidad y precio adecuados.

Las tolerancias amplias, los diseños simples y el uso de materiales de alta maquinabilidad permiten a los maquinistas fabricar las piezas más rápido, dando una menor prioridad a la calidad de las piezas. Durante la creación de prototipos y el desarrollo de productos, esta suele ser una ruta sensata, ya que los maquinistas profesionales aún pueden fabricar piezas de buena calidad mientras trabajan rápidamente.

Cómo 3ERP logra altas velocidades durante el mecanizado rápido

Optar por el mecanizado rápido solo vale la pena si la empresa de mecanizado realmente sabe cómo hacer las cosas de manera eficiente; de ​​lo contrario, el cliente termina sacrificando la calidad y sin obtener ninguno de los beneficios.

3ERP es especialista en mecanizado rápido y ha perfeccionado varias técnicas para obtener piezas de alta calidad rápidamente.

Estas son algunas de las razones por las que mecanizamos más rápido que la competencia:

Está en nuestra naturaleza :3ERP se estableció como una empresa de creación rápida de prototipos, y toda nuestra configuración, desde las interacciones con los clientes hasta la planta de producción, está optimizada para lograr plazos de entrega rápidos, sea cual sea el proyecto.

Sabemos qué máquinas usar :Los diferentes proyectos exigen diferentes equipos, y el mecanizado rápido tiene su propio conjunto particular de requisitos de la máquina. Para piezas grandes que requieren que se eliminen grandes cantidades de material, podríamos emplear una máquina de 20 kW de alto torque con un husillo de 12,000 rpm; para acabados superficiales detallados, podríamos usar una máquina de par más bajo con un husillo de 24 000 rpm.

Sabemos cortar rápidamente :El mecanizado rápido no se logra simplemente cortando la mayor cantidad de material posible a la vez:a veces es más rápido hacer múltiples cortes superficiales en lugar de un corte profundo. El mecanizado rápido implica elegir la herramienta de corte adecuada y realizar los cortes correctos, además de usar software CAM de alta gama para determinar las trayectorias de herramienta más eficientes para un trabajo.

Plazos ajustados:¿Mecanizado rápido o impresión 3D?

La impresión 3D ha cambiado el panorama de la creación de prototipos al permitir a los usuarios fabricar piezas únicas en cuestión de horas. Las impresoras 3D pueden funcionar incluso en oficinas, lo que reduce la necesidad de fábricas y talleres mecánicos tradicionales.

Debido a la velocidad y la simplicidad de la impresión 3D, algunos desarrolladores de productos recurrirán automáticamente a la fabricación aditiva en lugar de procesos sustractivos como el mecanizado CNC rápido cuando el tiempo es esencial.

Pero, ¿es la impresión 3D siempre la mejor opción para piezas de entrega rápida?

Para la creación de prototipos internos, probablemente no haya una mejor solución rápida que la impresión 3D, ya que las impresoras 3D requieren una experiencia mínima para operar y pueden imprimir piezas en horas. Sin embargo, un servicio de mecanizado rápido profesional puede ser más rápido y ofrecer mejores resultados que un servicio de impresión 3D comparable.

Hay algunos paralelismos obvios entre el mecanizado rápido y la impresión 3D. Ambos usan diseños digitales que se convierten en código G y ambos son soluciones todo en uno que no requieren herramientas ni maquinaria separada.

A la hora de elegir entre mecanizado rápido e impresión 3D, tenga en cuenta los siguientes factores:

• Algunas partes son más rápidas de imprimir; otros son más rápidos de mecanizar
• Incluso si la impresión 3D es más rápida, puede llevar mucho tiempo volver a trabajar un prototipo impreso en 3D en una pieza final mecanizada
• Tanto los metales como el plástico se pueden mecanizar con el mismo equipo de mecanizado; Las impresoras 3D solo imprimen uno u otro
• Los prototipos mecanizados suelen estar más cerca de la pieza final que los prototipos impresos

3ERP es especialista en mecanizado rápido. Solicite hoy mismo un presupuesto gratuito para su próximo proyecto de mecanizado rápido.