Cómo el Fresado CNC de 3 y 5 Ejes Reduce los Costes de Producción

El mecanizado CNC es un método sustractivo que usa herramientas de corte para eliminar material de un bloque en bruto o pieza existente. Los centros de mecanizado CNC suelen emplear máquinas de 5 ejes de última generación, que acortan drásticamente los plazos al eliminar ajustes intermedios y permitir taladros y características fuera de eje.

Desde piezas planas simples hasta geometrías superficiales complejas y exigentes, elegir la máquina CNC adecuada es crucial. Distintos tipos de máquinas procesan distintas piezas. El tipo usado (torno CNC, fresadora CNC de 3 ejes o centro de mecanizado de 5 ejes) depende normalmente de la complejidad, geometría, tamaño, tolerancia, uso final y material.

Materiales para Mecanizado CNC

El material suele ser el segundo factor que más afecta al coste del mecanizado CNC. Cuando se equilibra el coste del material con su mecanibilidad, se logra el mecanizado más rentable. Cuanto mayor sea la mecanibilidad, más rápida la producción y menor el coste del servicio. Plásticos y aleaciones metálicas blandas son generalmente más fáciles de procesar. Para determinar la mecanibilidad intrínseca, consulte las propiedades de materiales en tablas de mecanizado CNC.

Tiempo de Mecanizado y Mano de Obra

Al fabricar con mecanizado CNC, el mayor factor de coste suele ser el tiempo necesario para producir las piezas. Piezas grandes y complejas requieren más tiempo, aumentando el coste total.

Geometrías complejas que requieren mecanizado multi‑eje necesitan más tiempo, y construcciones complejas suelen depender de fabricación manual y post‑procesado. Si cada lado del diseño tiene características distintas, suele necesitarse reposicionamiento manual. A veces se usan nuevos utillajes para mecanizar esas características. Cuantos más procesos requiera el diseño, más cara será la pieza.

El coste del mecanizado CNC disminuye significativamente al aumentar el número de piezas. En fases tempranas del proyecto, puede ser ventajoso considerar el menor precio unitario por grandes series.

Diseño de Piezas CNC

Las piezas de aluminio mecanizado pueden producirse rápido con diseño optimizado, casi sin reposicionamiento manual, reduciendo significativamente el coste. Considere estas características principales de diseño:

• Relación aspecto < 4 es ideal. Características menores requieren más pasadas y son propensas a vibración, afectando precisión y tiempo.
• Profundidad de cavidad: ideal cortar cavidades con profundidad 2‑3 veces su diámetro; si posible, < 4 veces el diámetro de la herramienta.
• Espesor de pared: 0,8‑1,5 mm. Paredes más finas requieren múltiples pasadas a poca profundidad, son propensas a vibración, dificultando la precisión y aumentando el tiempo.

Taladros de tamaño estándar se hacen rápido; los no estándar requieren fresa de mango, aumentando coste y tiempo. La rosca debe diseñarse con longitud mínima 1,5× diámetro y máxima 3× diámetro.

Relación longitud/diámetro 3:1 o radio de esquina interior menor asegura tiempos de fresado reducidos, sin cambio de herramienta y acorta el tiempo total.

Para reducir costes de pedidos CNC, equilibre materiales baratos y fácil mecanizado con diseño estandarizado optimizado. Asegurar que todas las funciones del diseño son críticas simplifica el alcance. Cuanto más complejos los requisitos para el mecánico, menor la eficiencia.

Conclusión

En general, por su diseño, dimensiones y requisitos, las piezas complejas requieren más consideraciones durante el mecanizado. En la fase de diseño, los ingenieros deben esforzarse por crear piezas simples y fáciles de producir siempre que sea posible. Cuanto más simple el diseño, más fácil de fabricar y menores los costes indirectos.

Los diseñadores mecánicos buscan crear diseños con menos componentes pero máximo rendimiento, reduciendo costes manteniendo eficiencia y mayores rendimientos. El mecanizado CNC es un método eficaz para producir piezas y prototipos. Si no se equilibran bien los detalles clave de diseño y capacidades de procesamiento, se puede perder rentabilidad.