4 errores de diseño clave que debe evitar en mecanizado CNC

El control numérico computarizado (CNC) es hoy una opción popular entre fabricantes, y es fácil ver por qué. No solo es compatible con amplia gama de plásticos y metales, sino que es un proceso fiable capaz de producir piezas precisas y duraderas. Herramientas de corte programadas eliminan material de un bloque sólido para revelar el producto final que cumple sus especificaciones exactas, siempre. Sin embargo, si no implementa mejores prácticas de diseño CNC, puede ver tiempos y costes de producción aumentando.

En Fast Radius, nuestro equipo ha pasado años guiando a equipos de producto en el proceso CNC, así que sabemos qué trampas vigilar. Aquí están los cuatro errores más comunes que vemos en diseñadores al diseñar para CNC y cómo resolverlos.

4 errores de diseño CNC que le cuestan tiempo y dinero

1. Diseñar esquinas internas agudas

Como las brocas CNC son redondas, lograr ángulos internos agudos es costoso y lento. Mecanizar un ángulo de 90° con broca redonda es imposible porque una herramienta redonda siempre crea un radio de esquina al fresar un borde vertical interno, impidiendo que las piezas encajen correctamente o causando que las fresas se detengan a mitad de proceso.

Diseñar esquinas redondeadas elimina el problema, pero si su diseño requiere ángulos internos, desénelos con radios y suavícelos aumentando los radios de esquina. Tener radios de esquina con el mismo diámetro que la herramienta causa chatter y desgaste excesivo, mientras radios demasiado pequeños obligan al mecanizador a usar varias brocas pequeñas a menores velocidades. Aumentar radios de esquina en apenas 0,127 mm (0,005") ahorra dinero y previene errores.

Si tiene una pieza macho cuadrada, puede usar radios tipo "dog-bone" o "t-bone" para asegurar que encaje en cavidad hembra con esquinas internas ligeramente redondeadas. Asegúrese de diseñar el punto de entrada del radio dog-bone 15–20 % mayor que el diámetro de su fresa.

2. Incluir paredes finas

Algunos equipos diseñan paredes finas para minimizar uso de material, pero esta "solución" causa más problemas de los que resuelve. Paredes demasiado finas causan fallo de pieza y warp, comprometen acabado superficial y precisión en metales. También pueden romperse, doblarse o astillarse durante mecanizado por las fuerzas de corte y vibraciones excesivas.

El espesor ideal varía según material. Para aluminio, 0,8 mm está bien. Para plásticos, 1,5 mm es el mínimo ideal. Tenga en cuenta: cuanto más alta la pared, más gruesa debe ser para aumentar rigidez. Consulte a un socio CNC experimentado para confirmar medidas.

Si su diseño requiere paredes altas y finas, mantenga relación ancho-alto 3:1. También puede añadir ligero desmoldeo para acelerar mecanizado y reducir material residual.

3. Incluir texto mecanizado

Aunque fresadoras CNC pueden grabar o repujar texto y símbolos con alta precisión, mecanizar texto cuesta. Primero, el mecanizador necesitará herramienta de corte separada para el texto. Luego, considere el tiempo —y dinero— que añade, porque fresas pequeñas que cortan texto son relativamente lentas.

La buena noticia: si necesita texto, tiene opciones. Si debe mecanizarlo, opte por texto hundido (recesado) en lugar de relieve, así la máquina no tiene que remover material de toda la superficie. También puede añadir el texto post-mecanizado. Marcado láser tras mecanizado CNC, por ejemplo, ahorra tiempo y dinero.

4. Incluir cavidades, agujeros y roscas profundos

Las herramientas de fresado tienen longitud finita, y esta determina qué tan profundo debe hacer cavidades. En la mayoría de casos, son más eficientes y precisas fresando cavidades hasta 2–3 veces su diámetro en profundidad. Cavidades más profundas alargan plazos, causan deflexión o fractura de herramienta, chatter o dificultad de evacuación de viruta. Pueden requerir herramientas especializadas más caras.

Lo mejor es evitar diseñar piezas con cavidades profundas, pero si su pieza necesita cavidad, agujero o rosca profunda, reduzca la profundidad todo lo posible. También tenga en cuenta la longitud de la herramienta de fresado.

Diseñe con criterio con Fast Radius

Decisiones de diseño reflexivas ahorran tiempo y dinero a largo plazo, pero puede ser complicado. Necesita comprensión profunda de su pieza, función, proceso CNC, materiales y más. Si necesita ayuda, trabaje con un socio CNC experimentado como Fast Radius.

Con equipo de expertos en diseño e ingeniería y últimas tecnologías de diseño y fabricación, Fast Radius tiene todo para optimizar sus piezas, logrando el equilibrio perfecto entre coste y precisión. Contáctenos hoy para conectar con nuestros expertos y empezar.

Para aprender sobre consideraciones DFM en mecanizado CNC, reducción de costes en prototipado CNC y más, visite nuestro centro de recursos.

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