Guía Definitiva de Materiales para Mecanizado CNC: Metales y Plásticos

Publicado el 13 de agosto de 2020 | Por WayKen Rapid Manufacturing

CNC significa "Control Numérico por Computadora". Las máquinas CNC son controladas por una computadora que convierte la idea humana en producto físico usando códigos de programación. El diseño final se crea con un rango estrecho de tolerancia. Es necesario discutir los materiales de mecanizado CNC porque sus herramientas y productos son versátiles.

Estos son productos de alta calidad usados en una amplia gama de industrias. Estos productos consisten en plásticos, metales, madera, espuma y fibra de vidrio. Pueden proporcionar los mejores servicios de mecanizado CNC en tornos, fresadoras, rectificadoras, máquinas de torneado y fresadoras-planadoras. Seleccionar el material adecuado también permite realizar trabajos complejos de corte 3D usando un solo conjunto de instrucciones y comandos.

Qué Materiales Son Adecuados para el Mecanizado CNC

Existe una amplia gama de materiales que pueden ser mecanizados por máquinas CNC. Estas máquinas pueden manejar diferentes operaciones como fresado CNC, rectificado CNC, torneado CNC, soldadura CNC, posicionamiento terminal, taladrado y bobinado.

Características de los materiales:

A continuación se muestra la lista de materiales con sus propiedades y características:

• Aceros de aleación y herramientas (4140)
  • Buena tenacidad y resistencia
  • Material más duro
• Aluminio 6061, 6061-T6, 7075
  • Buena resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldadura.
  • Aluminio de resistencia media, contiene magnesio y silicio.
  • El 7075 tiene mayor resistencia a la fatiga que el 6061.
• Latón C36000
  • Resistencia a la corrosión y químicos.
  • Proporciona chapa en stock.
• Cobre C101
  • Buena resistencia eléctrica.
  • Energía eléctrica libre de oxígeno.
  • Débil contra la mayoría de ácidos, sulfuros de halógeno y soluciones de amoníaco.
  • Buena resistencia a la corrosión.
• Acero dulce (1018)
  • Acero bajo en carbono común.
  • Buena capacidad de conformado y soldadura.
  • Caja dura.
• Acero al carbono
  • Fácil de mecanizar y soldar.
  • Tratamiento térmico para diversas durezas.
  • Más fuerte y tenaz.
• Acero inoxidable (304, 316, 416)
  • El 416 es tratado térmicamente.
  • El 416 es de muy libre mecanizado.
  • Menor resistencia a la corrosión (416)
  • Acero bajo en carbono.
  • Buena capacidad de conformado y soldadura.
  • El 316 tiene mayor resistencia a la corrosión y químicos que el 304.
  • Mayor resistencia al agrietamiento y picaduras.
• Titanio
  • Ligero.
  • Alta resistencia.
  • Buen conductor de calor pero mala conductividad eléctrica.
  • Conocida tenacidad y resistencia a la corrosión.
• Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
  • Buena tenacidad.
  • Resistencia al impacto.

Cuáles Son las Aplicaciones de los Materiales de Mecanizado CNC

Cómo Seleccionar el Material Adecuado

Seleccionar el material correcto para la máquina CNC es muy necesario porque proporciona productos de diseño complejo. Existen características sobre la base de las cuales se seleccionan estos materiales.

Hay una comparación entre algunos materiales similares con sus diferentes grados como se muestra en la tabla.

Comentario: El aluminio 6061 y 6082 son más apropiados por tener precios baratos y muy alta mecanizabilidad.

Comentario: El acero inoxidable 303 es más apropiado porque proporciona mecanizabilidad razonable a precios asequibles.

Comentario: El grado de acero dulce más adecuado es A36, debido a su alta resistencia al precio más barato.

Comentario: Entre los aceros de aleación 4140 y 4340, el preferible es 4340 debido a su dureza.

Comentario: Los grados de acero para herramientas son iguales en efecto. Cualquier grado puede elegirse para fines de trabajo.

Comentario: El latón tiene un grado de uso industrial. Es un material apropiado por su alta mecanizabilidad y coste más barato.

Comentario: Entre los tipos mencionados, el policarbonato es el más adecuado. Es debido a su bajo coste y alta resistencia.

Qué Material es el Más Adecuado en Todas las Condiciones

Dependiendo de las propiedades y análisis de coste de los materiales de mecanizado CNC, el material más adecuado en toda situación es:

• El aluminio tiene buena resistencia y dureza con muy alta mecanizabilidad al coste más barato.
• El acero inoxidable es muy útil por su alta resistencia y mecanizabilidad. Es caro pero tiene aplicaciones muy amplias.
• El latón es el material más apropiado debido a su muy alta mecanizabilidad a un precio razonable.

Qué Factores Intervienen en la Selección del Material

El material correcto para máquinas CNC es la clave para producir el resultado óptimo. Antes de la selección, se debe notar el propósito de uso. Cuando se reduce la elección del material, el mejor encajará en el lugar. Será fácil seleccionar el material apropiado para su producto deseado y eficiencia de coste. A continuación, los factores que afectan la selección del material de mecanizado CNC:

• Carga de tensión (Stress load): La tensión debe aplicarse al material según su capacidad de soportar tensión. Ciertos materiales pueden romperse si se les aplica alta tensión.
• Tolerancia dimensional: La tolerancia dimensional es muy importante. Tiene gran impacto en el material, piezas, ensamblajes, métodos de corte, herramientas y máquinas.
• Temperatura de operación: Las altas temperaturas pueden fundir el material bajo calor extremo. Mientras que la baja temperatura puede congelar las piezas y el material en la máquina. Es bueno mantener la temperatura de trabajo alrededor de 80°C (176°F). La estabilidad se pierde por encima de 280°C.
• Coste del material: El método apropiado para seleccionar material coste-eficiente es revisar sus requisitos. Compare el material en cuál es más compatible con resistencia, dureza, temperatura, funcionalidad y requisito de filamento. Elimine los materiales inadecuados, y conocerá el más coste-eficiente según su requerimiento.

Si busca un material que no esté en la lista del artículo o tiene preguntas específicas, no dude en contactarnos.