4 mejores prácticas probadas para el éxito en prototipado CNC

El prototipado es una etapa integral del ciclo de vida de producción que ayuda a diseñadores e ingenieros a asegurar que sus diseños de piezas estén completamente validados y optimizados antes de que comience la fabricación. Los prototipos y maquetas pueden usarse para demostrar prueba de concepto o para probar características específicas de material o rendimiento.

Independientemente de la aplicación, el prototipado puede acortar el ciclo de diseño, optimizar piezas para funcionalidad de uso final, ayudar a los equipos de desarrollo de producto a anticipar desafíos antes de que causen rediseños costosos, y encontrar oportunidades de reducción de costes. En última instancia, el prototipado hace la producción más eficiente y rentable.

Las nuevas tecnologías están refinando el proceso de prototipado. La fabricación aditiva, o impresión 3D, por ejemplo, ha llevado al desarrollo de prototipado rápido, que permite a ingenieros y equipos de producción crear piezas precisas y funcionales más rápido y económicamente que nunca.

Si bien la impresión 3D se está volviendo más común para el prototipado rápido, el mecanizado CNC sigue siendo una opción popular. Con una amplia variedad de materiales capaces de soportar entornos extremos, los prototipos mecanizados pueden ser útiles.

Aquí hay algunas mejores prácticas de prototipado para mecanizado CNC.

Mantenga los prototipos simples

Debido a que los metales pueden soportar temperaturas y presiones mucho más altas que el plástico, los metales mecanizados se usan para crear los moldes y utillajes utilizados en moldeo por inyección y fundición a presión. Una forma principal de mantener bajos los costes de mecanizado es simplificar los diseños de prototipos.

El despiece, por ejemplo, es vital para asegurar que las piezas de fundición a presión y moldeo por inyección puedan ser expulsadas de sus moldes sin daño. Sin embargo, el despiece requiere mecanizado complejo y que consume tiempo, lo que puede no ser necesario o un uso económico de recursos durante la etapa de prototipado.

Además, características como ángulos y socavados requieren múltiples configuraciones o utillaje especializado, ambos de los cuales pueden aumentar significativamente el tiempo de desarrollo y el coste de producción para prototipos. Antes de enviar un prototipo, considere qué características son absolutamente necesarias para ver durante el desarrollo, y cuáles solo aumentarán el coste.

Diseñe teniendo en cuenta la geometría de la herramienta

La rotación es un elemento central de cómo funcionan las operaciones de mecanizado CNC, y las cualidades axiales de las herramientas de corte o la pieza de trabajo deben considerarse en el prototipado CNC.

La mayoría de las herramientas de corte son cilíndricas y tienen una longitud de corte limitada, lo que significa que todas las operaciones de corte llevarán la forma de la herramienta. Las esquinas internas y otras características tendrán, por tanto, un radio, con radios más grandes llevando a tiempos de máquina más rápidos.

Las características internas también pueden requerir mecanizado adicional o más complejo si el diseño de las herramientas de corte no se considera en el diseño de la pieza. Por ejemplo, si el equipo quería verificar que las características de acoplamiento externo de una pieza estaban diseñadas correctamente, prescindirían de mecanizar las características internas y solo mecanizarían el exterior. El prototipado rápido con torno CNC —que implica rotar la pieza de trabajo pero no las herramientas de corte— es excelente para tornillos y pomos de puerta, pero no es adecuado para piezas que no son axisimétricas.

Use tolerancias por defecto

Las tolerancias más ajustadas pueden requerir una combinación de herramientas de corte especializadas, mecanizado detallado o plantillas y accesorios adicionales para lograr. Si se necesitan tolerancias más ajustadas, el prototipo puede usarse para mostrar el coste real de alcanzar estas restricciones. Esto podría llevar al equipo a revisar la pila de tolerancias para ver si aflojarlas es una opción.

Aumente el volumen de pedido

Debido a la configuración involucrada, el mecanizado CNC típicamente no se usa para pedidos de bajo volumen, ya que el coste por unidad puede ser bastante alto. Esto crea un problema potencial para equipos que buscan mecanizar prototipos de plástico CNC o prototipos de metal. Sin embargo, una estrategia es ver cómo cambian las cotizaciones cuando los pedidos de prototipos aumentan en unas pocas piezas adicionales. Con bastante frecuencia, un aumento en el volumen de producción reduce drásticamente los precios por unidad sin generar gastos generales significativos.

Prototipe con un socio de fabricación experimentado

El prototipado es un paso crucial en el ciclo de vida de producción que ayuda a asegurar que los diseños de piezas estén completamente optimizados antes de que comience la fabricación. El mecanizado CNC puede ser un método altamente eficiente de prototipado rápido, siempre que los equipos de producto atiendan las demandas geométricas únicas del proceso de mecanizado y trabajen para asegurar que las operaciones estén optimizadas.

Fast Radius ha construido uno de los negocios de fabricación bajo demanda líderes en el mundo sobre el conocimiento de la industria como las mejores prácticas enumeradas aquí. Nuestro equipo de diseñadores, ingenieros, mecanizadores y tecnólogos talentosos aporta décadas de experiencia a cada proyecto, ofreciendo soporte de extremo a extremo durante todo el ciclo de vida de producción. Trabajamos duro para desarrollar soluciones mejores y más eficientes para los problemas de fabricación modernos —lo que nuestros clientes ven reflejado en la calidad y consistencia de sus piezas. Contáctenos hoy para obtener más información.

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