4 mejores prácticas para la creación de prototipos CNC

La creación de prototipos es una etapa integral del ciclo de vida de la producción que ayuda a los diseñadores e ingenieros a garantizar que sus diseños de piezas estén completamente validados y optimizados antes de que comience la fabricación. Se pueden usar prototipos y maquetas para demostrar una prueba de concepto o para probar materiales específicos o características de rendimiento.

Independientemente de la aplicación, la creación de prototipos puede acortar el ciclo de diseño, optimizar las piezas para la funcionalidad de uso final, ayudar a los equipos de desarrollo de productos a anticipar los desafíos antes de que provoquen rediseños costosos y encontrar oportunidades de reducción de costos. En última instancia, la creación de prototipos hace que la producción sea más eficiente y rentable.

Las nuevas tecnologías están refinando el proceso de creación de prototipos. La fabricación aditiva o la impresión 3D, por ejemplo, ha llevado al desarrollo de la creación rápida de prototipos, que permite a los ingenieros y equipos de producción crear piezas precisas y funcionales de forma más rápida y económica que nunca.

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

Estas son algunas de las mejores prácticas de creación de prototipos para el 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 utilizan para crear los moldes y las herramientas que se utilizan en el moldeo por inyección y la fundición a presión. Una forma principal de mantener bajos los costos de mecanizado es optimizar los diseños de prototipos.

El tiro, por ejemplo, es vital para garantizar que las piezas fundidas a presión y moldeadas por inyección puedan expulsarse de sus moldes sin sufrir daños. Sin embargo, el borrador requiere un mecanizado complejo que consume mucho tiempo, lo que puede no ser necesario o un uso económico de los recursos durante la etapa de creación de prototipos.

Además, características como ángulos y muescas requieren múltiples configuraciones o herramientas especializadas, las cuales pueden aumentar significativamente el tiempo de desarrollo y el costo de producción de prototipos. Antes de enviar un prototipo, considere qué características son absolutamente necesarias para ver durante el desarrollo y cuáles solo aumentarán el costo.

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 tenerse en cuenta en el prototipo de mecanizado 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 tendrán la forma de la herramienta. Por lo tanto, las esquinas internas y otras características tendrán un radio, con radios más grandes que conducen a tiempos de máquina más rápidos.

Las características internas también pueden requerir un 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 quisiera verificar que las características externas de acoplamiento de una pieza se diseñaron correctamente, renunciarían al mecanizado de las características internas y solo mecanizarían el exterior. La creación rápida de prototipos con torno CNC, que implica rotar la pieza de trabajo pero no las herramientas de corte, es excelente para tornillos y pomos de puertas, pero no es adecuada para piezas que no son simétricas.

Usar tolerancias predeterminadas

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

Aumentar el volumen de pedidos

Debido a la configuración involucrada, el mecanizado CNC generalmente no se usa para pedidos de bajo volumen, ya que el costo por unidad puede ser bastante alto. Esto crea un problema potencial para los 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. Muy a menudo, un aumento en el volumen de producción reduce drásticamente los precios por unidad sin generar gastos generales significativos.

Prototipo con un socio de fabricación experimentado

La creación de prototipos es un paso crucial en el ciclo de vida de producción que ayuda a garantizar que los diseños de piezas estén completamente optimizados antes de que comience la fabricación. El mecanizado CNC puede ser un método muy eficiente de creación rápida de prototipos, siempre que los equipos de productos atiendan las demandas geométricas únicas del proceso de mecanizado y trabajen para garantizar que las operaciones se optimicen.

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