Redondeos y chaflanes:ponerse nervioso con el mecanizado

Los bordes nítidos y nítidos de los modelos 3D no siempre se traducen bien en el mundo real y los objetos del mundo real. Las esquinas y los bordes redondeados son más agradables a la vista, según los expertos. También hacen que las piezas y los productos sean más fáciles de manejar y (posiblemente) más seguros.

Una pieza de metal recién mecanizada puede terminar con bordes más afilados de lo deseado por el usuario final, a menos que el diseño suavice o rompa esos bordes afilados. Para crear una ruptura de borde, el diseño debe incorporar bordes y esquinas inclinados o biselados conocidos como chaflanes, o redondeados llamados filetes.

Los filetes (que se muestran aquí) ayudan a reducir el estrés y distribuirlo sobre una superficie más grande, mejorando la capacidad de carga y ayudando a prevenir la deformación rápida de una parte estresada.

Comprender la diferencia entre filetes y chaflanes puede determinar si una pieza funciona bien o falla. Hacer la elección correcta también puede ahorrar tiempo de mecanizado, lo que significa que las piezas estarán listas más rápido y de manera más rentable. Elegir incorrectamente puede resultar en una parte que no dure lo suficiente. Además de suavizar los bordes afilados, los filetes y los chaflanes reducen la tensión en una pieza acabada y añaden atractivo estético.

Algunas personas pueden usar los términos filete y chaflán indistintamente, pero los chaflanes y los filetes son diferentes, y cada uno tiene sus propias consideraciones funcionales y de diseño. Para tener una idea de la diferencia, imagínelo de esta manera:el borde biselado de 45 grados de una computadora portátil es un ejemplo de un chaflán, mientras que los bordes típicamente redondeados del mouse de la computadora o un escritorio o mesa son ejemplos de filetes.

Una regla general para decidir cuál elegir es preferir los filetes para cualquier dispositivo portátil, de modo que pueda evitar los bordes afilados de los objetos que se manipulan con frecuencia. Use chaflanes para partes ocultas, aquellas que van dentro de un ensamblaje o producto terminado.

Mecanizado de filetes 

Un filete es un borde redondeado o una esquina de una parte. Los filetes ayudan a reducir la tensión y la distribuyen sobre una superficie más grande, mejorando la capacidad de carga y ayudando a prevenir la deformación rápida de una parte sometida a tensión. Un filete cóncavo está en el interior de una parte mientras que un filete convexo está en el exterior. Los redondeos también pueden crear transiciones entre funciones cuando, por ejemplo, una pared vertical se encuentra con una superficie en ángulo dentro de una pieza.

Los chaflanes (que se muestran aquí) tienen bordes o esquinas planos e inclinados, también conocidos como biseles.

Sin embargo, diseñar filetes para cada ruptura de borde en una pieza aumentaría el costo de esa pieza. Esto se debe a que requeriría el uso de una herramienta especial y un proceso de fresado 3D más intensivo en tiempo, con una fresa de bolas realizando movimientos simultáneos en los ejes x, y y z, eliminando material gradualmente en incrementos de solo 0,010 a 0,020 pulg. (0,254 a 0,508 mm) a la vez.

Ese es en parte el motivo por el cual, cuando una ruptura de borde básica es todo lo que necesita una pieza, un chaflán puede ser la respuesta.

Chaflanes de mecanizado

Un chaflán se refiere a un borde o esquina plano e inclinado, también conocido como bisel. Una sola herramienta puede crear chaflanes de diferentes tamaños, por lo que un diseño puede incluirlos sin aumentar el tiempo y el costo de fabricación de la pieza. Los chaflanes proporcionan resistencia a la tensión, pero en un área de superficie menor, por lo que, en general, su resistencia a la tensión es menor que la de los filetes.

Para eliminar bordes de metal afilados, en bruto o semicortados, en muchos casos tiene sentido un chaflán con una rotura de borde de 0,010 pulg. (0,254 mm) en un ángulo de 45 grados. Para una pieza que tendrá otras piezas unidas con tornillos, un chaflán de 60 grados en el borde de los orificios servirá como entrada para el tornillo y permitirá que la cabeza del tornillo quede al ras con la superficie de la pieza.

Aparte de los casos excepcionales en los que una pieza requiere un filo de cuchillo, ofrecemos roturas de filo en piezas mecanizadas por CNC como un servicio complementario. Pero saber más sobre filetes y chaflanes puede generar mejores opciones de diseño más intencionales que brindarán rendimiento, costo u otras consideraciones para un proyecto.