Diferencias entre los procesos de mecanizado convencionales y no convencionales

Ya sea que la forma de entrada del material sea una barra, una forja o una fundición, se emplea un proceso de mecanizado de precisión para producir componentes precisos con tolerancias estrechas y una calidad de superficie excelente. El material se elimina de la pieza de trabajo durante el mecanizado para lograr los resultados finales deseados. El mecanizado de precisión a menudo implica el uso de controles numéricos por computadora, o CNC, que permite la conversión de diseños especiales en formas exactas a través de múltiples dimensiones.

Los procesos de mecanizado convencionales implican el contacto directo de herramientas y piezas de trabajo. Los procesos de mecanizado no convencionales no requieren el contacto directo de la herramienta y la pieza de trabajo. Este artículo analiza las diferencias entre los procesos de mecanizado convencionales y no convencionales.

¿Qué son los procesos de mecanizado convencionales?

Los procesos de mecanizado convencionales se basan en herramientas más duras o materiales abrasivos para eliminar el material de la pieza de trabajo. Esto generalmente se logra utilizando herramientas de metal que cortan o muelen el material de la pieza de trabajo para crear la forma deseada. El mecanizado convencional incluye procesos como fresado, mandrinado, ranurado, desbarbado, rectificado y taladrado, que están controlados por software de computadora.

¿Qué son los procesos de mecanizado no convencionales?

A diferencia del contacto directo del mecanizado convencional, los procesos de mecanizado no convencionales utilizan otras formas de energía, como la eléctrica, térmica y química, para eliminar el material innecesario. Son ideales para procesar materiales duros o quebradizos con geometrías complejas. Los ejemplos de procesos de mecanizado no convencionales incluyen:

• Mecanizado por descarga eléctrica (EDM):un proceso de mecanizado ampliamente utilizado, esta técnica crea una serie de chispas eléctricas aisladas creadas entre la pieza de trabajo y el electrodo para eliminar el material no deseado. Este proceso solo se puede utilizar con materiales eléctricamente conductores.
• Mecanizado químico (CM):esta es la disolución controlada del material de la pieza de trabajo utilizando un reactivo químico fuerte. El material se elimina de las áreas seleccionadas sumergiendo la pieza de trabajo en un reactivo químico, como una solución ácida o alcalina.
• Mecanizado electroquímico (ECM):este proceso de eliminación de metal se basa en el principio de galvanoplastia inversa. Aquí, una corriente de fluido electrolítico transporta partículas desde la pieza de trabajo hacia la herramienta de mecanizado.
• Mecanizado por rayo láser (LBM):LBM es un proceso térmico de eliminación de material que utiliza rayos de luz de alta energía para derretir y vaporizar partículas en las superficies de la pieza de trabajo. Su alto grado de precisión es apropiado para cortar, taladrar y soldar.
• Mecanizado ultrasónico (USM):este proceso de eliminación de material utiliza un movimiento mecánico de alta frecuencia y una suspensión abrasiva para crear perfiles de piezas de trabajo intrincados.
• Corte por chorro de agua (WJC):es un proceso erosivo que utiliza agua a alta presión para cortar materiales y lograr las formas deseadas. No se aplica calor a los materiales durante el proceso de corte por chorro de agua.
• Corte por chorro de agua abrasivo (AWJC):en esta versión de corte por chorro de agua, las partículas abrasivas añadidas al chorro de agua aumentan la tasa de eliminación de material. Este proceso de mecanizado es ideal para cortar materiales sensibles al calor que no se pueden cortar con láser o procesos térmicos.

¿Cuáles son las diferencias entre los procesos de mecanizado convencionales y no convencionales?

Aunque ambos finalmente logran el mismo propósito final, hay ciertas diferencias a tener en cuenta entre los procesos de mecanizado convencionales y no convencionales:

• Materiales:los métodos de mecanizado no convencionales se utilizan a menudo para procesar materiales difíciles de mecanizar, como las superaleaciones, ya que la herramienta se desgasta fácilmente y el alto consumo de herramientas hará que el mecanizado convencional sea muy costoso y menos eficiente.
• Coste:mientras que el mecanizado convencional suele costar menos, los métodos de mecanizado no convencionales, como el mecanizado electroquímico y el corte por chorro de agua, pueden procesar simultáneamente varias piezas de trabajo para lograr una gran productividad, lo que reduce los costes unitarios. Las piezas producidas por métodos de mecanizado no convencionales generalmente requieren menos o ninguna operación de acabado de posprocesamiento.
• Geometría compleja:el corte no convencional puede funcionar con piezas de trabajo de geometrías complejas en metal duro, lo que no se puede lograr con el mecanizado convencional sin herramientas costosas, accesorios o un alto consumo de herramientas.
• Esfuerzo mecánico:muchos procesos de mecanizado no convencionales, como el mecanizado químico y el corte por chorro de agua, no sufren estrés térmico o mecánico, lo que es beneficioso para una superficie de trabajo utilizada con fines de sellado.
• Volumen:los procesos de mecanizado no convencionales, como el corte por chorro de agua, están diseñados para una producción de alto volumen a un costo menor.

Más información sobre las diferencias entre los procesos de mecanizado convencionales y no convencionales

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