Mecanizado CNC frente a fundición a presión:el desglose definitivo del rendimiento

Los ingenieros y los equipos de productos tienen muchas opciones para la fabricación de metales. Según el diseño de la pieza y el caso de uso, puede ser apropiado cortar, plegar, cizallar o estampar, solo por nombrar algunos.

Entre los métodos de fabricación de metales más utilizados se encuentran el mecanizado por control numérico computarizado (CNC) y la fundición a presión, que comparten ciertas similitudes pero también tienen algunas diferencias clave a tener en cuenta. Aquí encontrará todo lo que los equipos de productos deben saber antes de seleccionar el mecanizado CNC o la fundición a presión para su próximo proyecto.

¿Qué es el mecanizado CNC?

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación versátil que permite a los fabricantes crear tiradas de volumen medio a alto de piezas de alta precisión a partir de casi cualquier material, desde metales y plásticos hasta madera y materiales compuestos.

El mecanizado CNC es un proceso sustractivo:implica la eliminación gradual de material de un bloque sólido para crear la pieza terminada (a diferencia de la impresión 3D, que implica la creación de una pieza mediante la deposición gradual de material). Los archivos de diseño digital se utilizan para programar los movimientos de la máquina CNC y los controles numéricos dirigen el proceso de fabricación. Esto garantiza piezas limpias, funcionales y repetibles en todo momento.

El mecanizado CNC es ideal para crear piezas de alta precisión con tolerancias estrechas, piezas de nicho y prototipos. Las piezas mecanizadas por CNC tienen las mismas propiedades físicas que el material a granel, lo que hace que el proceso sea ideal para aplicaciones de alto rendimiento. Las aplicaciones comunes incluyen motores de hélice en la industria aeroespacial, equipos quirúrgicos en la industria de dispositivos médicos y gabinetes electrónicos en la industria de semiconductores.

El mecanizado CNC tiene sus limitaciones, particularmente cuando se trata de costos. Los costos iniciales de puesta en marcha para este proceso son altos y cuesta más mecanizar piezas con geometrías complejas. Los ingenieros también deben considerar los costos de los materiales, especialmente porque los desechos de materiales a menudo no se pueden reutilizar. Desde el punto de vista del diseño, las piezas con geometrías internas o socavaduras pronunciadas no se pueden mecanizar porque la herramienta de corte debe poder moverse libremente dentro y fuera del bloque de material. Los equipos de diseño deben evaluar cuidadosamente cómo se limitará el diseño de su pieza si eligen el mecanizado CNC.

¿Qué es la fundición a presión?

La fundición a presión, similar al moldeo por inyección de metal (MIM), es un proceso de fabricación de metal que permite a los fabricantes crear piezas geométricamente complejas con moldes reutilizables, llamados troqueles. Durante la fundición a presión, un metal no ferroso como el aluminio se funde en un horno y se inyecta en la matriz a una presión muy alta.

La fundición a presión es rápida y excelente para producir piezas altamente precisas y repetibles. Las piezas fundidas a presión son más fuertes que sus contrapartes de plástico, tienen acabados superficiales suaves y son relativamente duraderas. Además, la fundición a presión supera al mecanizado CNC cuando se trata de ciclos de producción de gran volumen y fabricación de productos a escala.

El proceso es la técnica de fabricación de metal más popular en las industrias comercial y de consumo. Las aplicaciones comunes incluyen piezas de automóviles, juguetes para niños, piezas para grifos de fregaderos, engranajes y aplicaciones marinas.

El proceso de fundición a presión es muy versátil, pero no está exento de limitaciones. Por ejemplo, la fundición a presión puede crear una pieza de cualquier tamaño y forma, siempre que esas dimensiones estén dentro de los límites de capacidad de la máquina de fundición. Debido a esta restricción, los equipos de productos deben diseñar dentro de un rango limitado de dimensiones del producto. También vale la pena señalar que la maleabilidad de la aleación de metal puede limitar la complejidad de la fundición final.

Consideraciones clave para elegir entre mecanizado CNC o fundición a presión

Las consideraciones de volumen, costo y desperdicio deben ser lo más importante para los equipos de productos que buscan establecerse en un proceso de fabricación de metal. El mecanizado CNC se puede emplear para series de producción de cientos y miles, pero para algo más grande, la fundición a presión resultará la opción más económica. Crear el troquel requiere una inversión inicial de tiempo y recursos, pero una vez creado, se pueden fabricar decenas de miles de piezas idénticas a un costo por pieza relativamente bajo.

La fundición a presión puede ser más rentable en términos de volumen, pero el mecanizado CNC compensa el costo de la matriz. Con el mecanizado CNC, los ingenieros pueden modelar, mecanizar, probar y remodelar prototipos sin volver a la mesa de dibujo. Hacer grandes cambios de diseño en los troqueles requiere un molde completamente nuevo. Cuando los equipos de productos sopesan sus opciones, es importante considerar cuántos prototipos pueden ser necesarios antes de que comience la producción y en qué medida es probable que se desvíen de su patrón maestro.

Los equipos de productos preocupados por la rentabilidad o el impacto ambiental deben pensar en los residuos antes de tomar una decisión. El mecanizado CNC tiende a producir una gran cantidad de material de desecho, pero la fundición a presión produce menos desperdicio porque el material se vierte directamente en el molde. Si la huella de carbono de un equipo o los costos hundidos son una preocupación, la fundición a presión puede ser la mejor opción.

Elegir el proceso de fabricación adecuado con un poco de ayuda

Los equipos de productos deben considerar el mecanizado CNC si requieren una producción media a alta de piezas precisas, un grado de flexibilidad de diseño y tienen el capital para invertir en máquinas CNC por adelantado o externalizar la producción a un socio de confianza. Por otro lado, los equipos de productos deberían considerar la fundición a presión si desean una forma rentable de producir una gran cantidad de piezas idénticas y quieren aprovechar al máximo el dinero que gastan en materiales.

Las comparaciones de procesos de fabricación como estas son útiles para obtener claridad y ver las diferencias clave entre dos procesos desde un alto nivel. Aún así, seleccionar el proceso que mejor se adapte a los requisitos específicos de un proyecto puede ser un desafío. Un socio de fabricación global experimentado como Fast Radius puede asumir parte de esta carga. Nuestro equipo de diseñadores, ingenieros, tecnólogos y asesores tienen experiencia en todos los principales procesos de fabricación, desde la fabricación aditiva hasta el moldeo por inyección, la fundición de uretano y más, y somos expertos en combinar los requisitos de los proyectos de los clientes con la mejor opción. soluciones Póngase en contacto con nosotros hoy. Te ayudaremos a tomar la decisión correcta.

Para profundizar en todo lo relacionado con el mecanizado CNC o comparar y contrastar otros procesos de fabricación, como la fundición de uretano frente al moldeo por inyección, consulte nuestros artículos recientes en el centro de aprendizaje Fast Radius.

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