Filetes vs. chaflanes: Cómo elegir el borde adecuado para CNC e impresión 3D

¿Cuál es la diferencia entre un filete y un chaflán?

Esta pregunta debe haber cruzado tu mente si buscas crear diseños de productos que se fabricarán usando máquinas CNC o impresoras 3D. Al buscar en tus motores de búsqueda favoritos como Google y Bing, probablemente encontrarás un montón de respuestas describiendo los filetes como esquinas redondeadas y los chaflanes como esquinas inclinadas de una pieza.

Pero la respuesta a esta pregunta va más allá de solo la forma de una pieza mecanizada. Como diseñador de productos, primero necesitas entender la diferencia funcional entre estas características y los escenarios de diseño en los que estas características son ideales.

Este artículo cubre todo esto y más.

¿Cuál es la diferencia entre un filete y un chaflán?

Los filetes describen esquinas redondeadas de un diseño (o pieza) que ayudan a reducir tensiones y prevenir deformación rápida en las esquinas de la pieza. En contraste, los chaflanes son bordes inclinados o angulares (generalmente a 45° o 60°) de un diseño o pieza.

Figura 1. Filete vs. Chaflán

Al igual que los filetes, los chaflanes también ayudan a aliviar bordes afilados, reducir la concentración de tensiones y mejorar la capacidad de carga de una pieza mecanizada. Sin embargo, los chaflanes tienen mayor concentración de tensiones (o peor resistencia a tensiones) ya que no pueden distribuir la tensión sobre una superficie más amplia como los filetes.

Figura 2. Los bordes chaflaneados tienen peor resistencia a tensiones que los bordes con filete

Tanto los filetes como los chaflanes mejoran la estética de una pieza. Sin embargo, los bordes chaflaneados son más indulgentes en cuanto a diseños de productos; puedes incorporarlos fácilmente en prácticamente cualquier pieza sin tener que preocuparte por costes de fabricación aumentados y la funcionalidad de las piezas.

2 cosas a tener en cuenta al crear filete

#1 Mecanizado CNC de bordes de fondo

Considera la ilustración a continuación donde tenemos una pieza paralelepípeda con una cavidad que tiene un filete interior (o cóncavo) y un filete exterior (o convexo).

Figura 3. Una pieza mecanizada mostrando filete interior y exterior

Los bordes de fondo (filete cóncavo) como este son especialmente difíciles de fabricar usando máquinas CNC ya que demandan herramientas especializadas como fresas de bola. No solo aumentará tus costes de fabricación, sino que también probablemente te costará más tiempo de entrega ya que las fresas de bola son frágiles y se usan a velocidades de corte más lentas. Por lo tanto, podrías estar mejor implementando características de fondo plano.

Pero si la funcionalidad de tu diseño requiere filetes en los bordes de fondo, podrías considerar usar el proceso aditivo de impresión 3D para crear tu pieza.

Artículo relacionado: Mecanizado CNC vs. Impresión 3D: Cómo elegir el mejor para tu situación

#2 Diseñar bordes internos entre paredes verticales con filetes

La naturaleza sustractiva del fresado CNC es tal que siempre crea esquinas redondeadas (o filetes) entre las paredes verticales de una cavidad, como se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Pieza mecanizada CNC mostrando filete en bordes internos de paredes verticales

El tamaño de estos filetes dependerá del tamaño de la herramienta fresa de extremo usada para la operación de fresado. Por ejemplo, una herramienta fresa de extremo con un tamaño (o diámetro) de 0.8 mm puede crear filetes con un tamaño de radio tan pequeño como 0.4 mm. Así que, si buscas crear una cavidad usando esta herramienta fresa de extremo, no puedes lograr un filete con un tamaño de radio de, digamos, 0.2 mm.

Asimismo, también necesitas tener en cuenta el tamaño de la herramienta fresa de extremo al diseñar filetes en regiones donde una pared vertical se encuentra con una pared curva (o angular), como se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Filete para pared vertical y superficie angular

Ten en cuenta que las herramientas fresa de extremo vienen en longitudes de múltiplos estándar de su diámetro. Siempre recomendamos usar una herramienta fresa de extremo con una longitud de 3 a 5 veces su diámetro para obtener lo mejor de tu herramienta de máquina CNC.

Más información sobre los diferentes tipos de herramientas de corte CNC.

Crear filete y chaflán: Gensun Precision Machining puede ayudar

Ahora que entiendes la diferencia funcional entre un filete vs. un chaflán, puedes decidir fácilmente cuál incluir en tu diseño de producto para reducir la concentración de tensiones altas y mejorar la estética. Sin embargo, el éxito de fabricar tus piezas aún depende principalmente de tu socio de mecanizado.

Gensun Precision Machining es un proveedor líder de servicios de mecanizado CNC en Asia. Tenemos un equipo de ingenieros y mecanizadores altamente cualificados capaces de hacer tus piezas bien a la primera.

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