Mecanizado CNC de prototipos: Guía completa para prototipado rápido y preciso

El mecanizado CNC de prototipos es una excelente opción, ya que permite fabricar pequeñas cantidades de un prototipo en un tiempo relativamente corto comparado con otros métodos.

Existen diferentes tipos de prototipos que pueden fabricarse fácilmente mediante mecanizado CNC. Por ejemplo, los prototipos de apariencia transmiten información visual sobre cómo se verá o comportará la pieza final. Sin embargo, los prototipos funcionales requieren tolerancias más altas y se centran más en la estructura y estabilidad del producto.

Este artículo presentará la aplicación del prototipado CNC, sus ventajas y desventajas. ¡Siga leyendo!

Aplicaciones de los prototipos mecanizados CNC

El mecanizado CNC de prototipos tiene aplicaciones en casi todas las industrias donde trabaja el mecanizado de precisión. En la mayoría de estas industrias, siempre necesitan un prototipo funcional o al menos una versión que muestre cómo funciona el producto real. Un prototipo de mecanizado CNC encaja perfectamente.

La mayoría de las veces, el utillaje mecanizado suele ser preferible para estos prototipos funcionales que requieren resistencia, estabilidad mecánica u otras características no ofrecidas por procesos aditivos, de ahí su uso en estas industrias.

Industria médica

La medicina evoluciona rápidamente con la necesidad de nuevos equipos. Sin embargo, la mayoría de las veces, estas empresas médicas necesitan ver un prototipo. Esto puede asegurar que el producto realmente funcione para la función prevista. Al tratarse de vidas, hay poco margen de error y el prototipo debe ser una réplica exacta y funcional del producto terminado.

El prototipado CNC es responsable de fabricar estos equipos. Ejemplos incluyen dispositivos ortopédicos, recintos seguros, implantes, máquinas de resonancia magnética, equipos de investigación, etc. Aquí tiene un artículo sobre la aplicación del mecanizado CNC en la industria médica.

Industria automotriz

Con las empresas automotrices innovando constantemente, necesitan desarrollar prototipos antes de añadirlos a la línea de fabricación. Al igual que en la industria médica, necesitan probar estos prototipos para ver si funcionan y encajan bien en el vehículo antes de la producción en masa.

El mecanizado CNC es responsable de desarrollar prototipos automotrices con especificaciones exactas. El prototipado CNC también fabrica piezas para otros medios de transporte como barcos, camiones de transporte y muchos más.

Industria aeroespacial

Dado que un pequeño error podría causar resistencia en algunas partes de la aeronave o aumentar el desgaste, la industria aeroespacial no permite errores. Por eso necesitan prototipos en este tipo de industria la mayoría de las veces. Esto ayudará a probar la funcionalidad de la pieza antes de usarla en una aeronave real. El proceso de prototipado CNC es responsable de fabricar muchos componentes en esta industria, como puertos de tren de aterrizaje, bujes, colectores, perfiles aerodinámicos, etc. Aprenda cómo se usa el mecanizado CNC en la industria aeroespacial.

Industria militar y de defensa

El servicio de prototipado CNC también tiene mucho uso en esta industria. Con la mayoría de municiones y vehículos de guerra que requieren mecanismos bastante complejos, la necesidad de prototipos es necesaria. Los prototipos de mecanizado CNC son candidatos perfectos para esto. Ejemplos de dispositivos fabricados para esta industria incluyen piezas de aviones, componentes de transporte, componentes de comunicación, municiones, etc.

Ventajas del mecanizado CNC para prototipos

Rentable

El mecanizado CNC es la mejor opción en términos de precio si solo necesita fabricar unos pocos prototipos. A diferencia del moldeo por inyección, donde puede necesitar meses para preparar el molde y las tolerancias, el mecanizado CNC de prototipos podría comenzar inmediatamente una vez que el plano y las tolerancias estén listos, en solo unas semanas.

Alta tolerancia

Otra ventaja que acelera la producción de prototipos son los altos rangos de tolerancia que tienden a tener. A diferencia de la impresión 3D, puede fabricar su prototipo tan detallado como el producto final. Esta es una gran ventaja para quienes quieren usar los prototipos para pruebas estructurales y funcionales.

Del prototipo a la producción

En bastantes casos, fabricar el prototipo es uno de los últimos grados de producción. Excepto para quienes quieren probar la funcionalidad del producto o usar el prototipo para presentarlo a un inversor potencial, el prototipo ayuda a acelerar la producción ya que la mayoría de los requisitos para la producción están listos en este punto.

Gran similitud con el producto final

A diferencia de los prototipos impresos en 3D, los de mecanizado CNC tienden a tener muchas similitudes con el producto. Dado que los centros de mecanizado son totalmente capaces de producir piezas de uso final así como prototipos, es posible crear prototipos muy cercanos al producto final.

Parte de esto se debe a los materiales. Muchos metales de ingeniería son altamente mecanizables, lo que permite a los ingenieros fabricar prototipos con los mismos (o similares) materiales que usarán para la pieza final. Pero la calidad del proceso también es un factor: las piezas mecanizadas son resistentes y no muestran debilidad a lo largo de ciertos ejes como las piezas impresas. En contraste, el propio proceso de mecanizado puede incluso replicar otros procesos como el conformado de chapa.

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Desventajas del mecanizado CNC para prototipos

Más caro que la impresión 3D

A diferencia de las impresiones 3D que requieren menos supervisión humana y suministro eléctrico, el mecanizado CNC de prototipos podría costar mucho para algunas startups pequeñas. Además, las piezas en bruto/materiales sobre los que trabaja el prototipado CNC son bastante caros en comparación con los materiales de impresión simples como PLA que usa la impresión 3D.

Esta es una de las principales razones por las que los ingenieros pueden elegir procesos de prototipado alternativos, incluso si pretenden usar mecanizado para sus piezas finales. El desarrollo puede ser un drenaje de recursos, y es comprensible si las empresas necesitan recortar gastos durante la etapa de prototipado (temprana).

Poco respetuoso con el medio ambiente

El hecho de que sea un proceso sustractivo lo convierte en un generador de residuos. La mayor parte del tiempo, un gran porcentaje de la pieza en bruto se elimina para formar el producto. La mayoría de esas partes eliminadas se convierten en virutas de metal o plástico que no pueden usarse para otro propósito. Por tanto, deben desecharse.

El uso de procesos de prototipado CNC puede incurrir en mayores costos de material debido al mayor uso y desperdicio. Sin embargo, las virutas a menudo pueden reciclarse, por lo que el impacto ambiental no tiene por qué ser severo. (Vender material de desecho reciclable también puede ayudar a recuperar algunos costos de material.)

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Conclusión

El mecanizado CNC de prototipos es una de las mejores formas de fabricar sus prototipos debido a su método relativamente más rápido y ciclos más cortos. Además, tiene similitudes con el producto final comparado con métodos como la impresión 3D. Contáctenos en RapidDirect para saber si el prototipo mecanizado CNC es el mejor proceso para su proyecto.

Preguntas frecuentes

Elegir utillaje mecanizado para su trabajo depende en gran medida de factores como el material, qué tan estructuralmente sólido quiere el prototipo, y algunos más. Sin embargo, si quiere un prototipo bastante robusto, el mecanizado CNC de prototipos es una de las mejores opciones.

Dado que los prototipos generalmente no se requieren en grandes cantidades, los prototipos de máquina CNC son la opción más barata ya que debe gastar una gran cantidad en fabricar el molde.