La creación de prototipos CNC es una forma precisa, y proceso preciso. Se adapta a una variedad de materiales proporcionando una gran cantidad de variaciones.. Varias máquinas CNC mejoran estas características flexibilizando el proceso.. Sin embargo, saber cómo aplicar esas técnicas a la creación de prototipos CNC es bastante importante. Por aquí, es posible conocer el mejor proceso que se puede utilizar para producir los prototipos de manera efectiva. La creación de prototipos permite a los fabricantes crear e iterar diseños rápidamente. Esta guía ayudará a desmitificar el proceso y explicará cómo hacerlo..
¿Qué es la creación de prototipos CNC??
La creación de prototipos CNC utiliza máquinas CNC para crear prototipos en el menor tiempo posible.. Idealmente, Las tiradas de producción son limitadas en número y están orientadas a la creación de prototipos visuales y tangibles del producto final.. Se considera el mejor proceso para lograr la producción real a partir de diseños generados por computadora..
Los fabricantes pueden señalar errores de diseño en una etapa anterior del proceso.. Resolver estos problemas durante la etapa de creación de prototipos es beneficioso para lograr una producción asequible..
Importancia de la creación de prototipos CNC en el mecanizado
fresado CNC Se utiliza especialmente en la creación de prototipos.. En primer lugar, Este enfoque tiene un nivel increíble de exactitud y precisión debido al control automático de la pieza de trabajo y la posición de la herramienta de corte.. Estos sistemas avanzados examinan los diseños en todos los aspectos, mientras que el prototipo producido parece muy parecido al producto final real..
Además, La tecnología CNC es más rápida en comparación con otros procesos como el moldeo por inyección.. Con prototipos CNC, El tiempo para finalizar las tolerancias y los moldes es corto a diferencia del moldeo por inyección, que lleva relativamente mucho tiempo..
La creación de prototipos comienza con el desarrollo de un modelo CAD 3D del producto que se va a crear.. Luego se traducen a archivos CAM del modelo.. Estos archivos CAM contienen el Código G a través del cual opera la máquina CNC mientras se realizan prototipos.
Cómo determinar la necesidad de creación de prototipos CNC
Varias consideraciones ayudan a determinar si una pieza de producto necesita creación de prototipos CNC..
- Tamaño: La elección del tamaño del bloque de material es importante.. También ayuda a decidir qué tipo de máquina CNC es apropiada para el proyecto específico después de conocer las dimensiones del prototipo..
- Material: Las consideraciones de costos importan. Los materiales más baratos, como el ABS, en la mayoría de los casos cuestan menos que acero inoxidable. Sin embargo, Existen ventajas adicionales al utilizar prototipos CNC, ya que también es posible utilizar materiales baratos como el aluminio..
- Opciones de acabado: Hay muchos métodos de acabado., cada uno con características distintas. Las opciones son dejar esta pieza tal como está mecanizada., explosión de cuentas, anodizado, o plato.
- Complejidad: La complejidad del diseño influye gravemente Tiempo del ciclo de mecanizado CNC. Productos que tienen formas transversales complicadas u otras características específicas, como orificios pasantes roscados., o grabados de logotipos, tomar más tiempo para mecanizar. Estos pueden requerir máquinas sofisticadas con ejes adicionales, lo que aumenta el costo de las máquinas..
- Tolerancia (Exactitud): Las tolerancias estrictas aumentan los costos generales de la creación de prototipos. Obtener una mayor precisión aumenta el tiempo dedicado al proyecto y los gastos necesarios para el trabajo..
- Tipo de máquina de creación de prototipos CNC: En general, Se puede decir que los tornos CNC son más baratos que Fresadoras CNC. Sin embargo, Los tornos son algo restrictivos en su uso., y es posible que estos no le convengan dependiendo de su proyecto.
- Cantidad: El número de prototipos pedidos determina el precio que se cobra por ellos.. Las economías de escala son un concepto según el cual el costo de producir muchas piezas es menor que el costo de producir piezas individuales.. Una empresa de prototipado CNC tiene en cuenta el coste de montar una máquina en el precio total del proyecto. Tener varias piezas fabricadas simultáneamente reduce el tiempo necesario para la configuración y se concentra en el mecanizado..
Ventajas del mecanizado de prototipos CNC
La creación de prototipos CNC tiene los siguientes beneficios:
- Repetibilidad y consistencia: El mecanizado CNC ofrece productos de calidad con un alto nivel de precisión y repetidamente. El proceso se repetirá para cada uno de los productos terminados con los elaborados mediante el mismo proceso..
- Alta precisión: El mecanizado CNC da como resultado tolerancias pequeñas y altos niveles de precisión.. Esta precisión es importante para que los prototipos tengan la misma perfección que los diseños reales..
- Proceso de ahorro de tiempo: La creación de prototipos CNC no necesita moldeo. El hecho de que los archivos CAM y CAD se puedan modificar fácilmente es un gran impulso para el proceso..
- Rentable: El mecanizado CNC reduce los costes a largo plazo. Eliminar defectos a pequeña escala es más económico que tener que lidiar con las complicaciones derivadas de la producción en masa..
- Diversidad de materiales: El mecanizado CNC acepta diferentes materiales.. Hay selecciones disponibles en metales fuertes y aleaciones, madera, y plasticos, donde se pueden producir prototipos precisos.
Materiales compatibles para el mecanizado de prototipos CNC
Los materiales comunes adecuados para la creación de prototipos CNC incluyen:
- Aluminio
- Acero
- Acero inoxidable
- abdominales
- Magnesio
- Titanio
- Zinc
- Latón
- Bronce
- Cobre
- teflón
- Policarbonatos
- polipropileno
- Metacrilato de polimetilo
- Poliestireno
- Polioximetileno
- PÁGINA
- PCGF
- Polietileno de baja densidad
- Polietileno de alta densidad
Desafíos de los procesos de creación de prototipos CNC
A pesar de sus ventajas, La creación de prototipos CNC tiene algunas limitaciones:
- Proceso sustractivo: El mecanizado CNC es un proceso que corta material de una pieza de trabajo.. Esto puede llevar a un mayor uso de material que los procesos aditivos y es por eso que se prefiere.
- Restricciones geométricas: No se pueden producir varias geometrías internas. El mecanizado CNC funciona desde fuera hacia dentro, que limita ciertas formas.
- Experiencia técnica requerida: Las máquinas CNC solo pueden manejarse con las habilidades adecuadas. El conocimiento de la creación de archivos CAD es crucial para el trabajo..
- Costos más altos que la impresión 3D: El mecanizado de prototipos CNC normalmente se caracteriza por mayores costes de material.. Pero es más preciso y se adapta a una gama más amplia de materiales.. La mayoría de los procesos aditivos emplean plásticos como el PLA únicamente., Sin embargo, el proceso tiene muchas ventajas.. Sin embargo, El PLA podría ser un poco caro y podría no ofrecer los prototipos necesarios a todos los clientes..
Mecanizado de prototipos CNC vs.. 3Impresión D
Los profesionales comparan con frecuencia el mecanizado CNC y la impresión 3D como métodos de creación de prototipos.. Ambos tienen ventajas y aplicaciones únicas., por lo que es crucial comprender sus diferencias.
| Factor | Mecanizado de prototipos CNC | 3Impresión D |
| Principio de funcionamiento | Método sustractivo para eliminar material de una pieza de trabajo.. | Método aditivo agregando material capa por capa.. |
| Materiales compatibles | Las opciones versátiles incluyen metales, plástica, y madera. | Limitado a termoplásticos. |
| Posible geometría | Limitado a formas externas, Las geometrías internas complejas no son factibles.. | Capaz de crear geometrías internas complejas.. |
| Pérdida | Mayor desperdicio de material, pero los residuos reciclables pueden compensar los costos. | Mínimo desperdicio debido a su naturaleza aditiva.. |
| Tiempo de fabricación | Generalmente más rápido, capaz de producir múltiples piezas rápidamente. | Más lento, Tomando horas para piezas individuales.. |
Cómo crear modelos CAD de calidad para el mecanizado de prototipos CNC
Un prototipo mecanizado por CNC es tan bueno como el archivo CAD utilizado para desarrollarlo.. Contienen importantes características visuales y medidas necesarias para la fabricación de piezas.. Por tanto, se entiende que los prototipos de alta calidad requieren modelos CAD bien elaborados.. Aquí hay algunas pautas a considerar al preparar estos modelos.:
Importancia de una lista de verificación en la creación de prototipos
La lista de verificación es una herramienta muy útil para desarrollar y utilizar en la práctica.. Comienza con un inventario de todos los atributos y funciones de diseño que le gustaría ver en sus prototipos.. Es mejor agregar funciones al diseñar el archivo por primera vez que cuando el archivo ya se ha creado..
Finalizar el espesor de la pared
También vale la pena cuidar el espesor de pared adecuado al dibujar las paredes.. Reducir el espesor de las paredes de la pieza CNC personalizada compromete la estabilidad mecánica de la pieza y por tanto reduce su resistencia.. Es habitual establecer un mínimo de 0,8 mm para el espesor de la pared de metal y un mínimo de 1,5 mm para la pared de plástico para lograr la máxima eficiencia..
Optimizar elementos de diseño
En el caso de caries y agujeros., Hay otro aspecto importante a tener en cuenta: la posibilidad de mecanizarlos mediante CNC.. Por ejemplo, en operaciones de fresado final, La profundidad de corte que se realiza generalmente se limita a tres veces el diámetro de la herramienta.. Por tanto, es necesario definir y restringir el diámetro de estas características a las medidas adecuadas..
Seleccione el software CAD adecuado
Debido a la generalización del CAD en la industria manufacturera, Hay muchas opciones de software disponibles en el mercado para crear prototipos en diversas industrias.. Aunque algunos programas pueden ser extremadamente útiles. También puede haber programas demasiado elaborados o limitantes.. Seleccione la aplicación CAD adecuada que cumpla con las especificaciones de su industria. Por ejemplo, Las aplicaciones utilizadas en ingeniería mecánica, especialmente en el conformado de chapa metálica, pueden no ser adecuadas para dibujos arquitectónicos.. Por lo tanto, debe obtener el programa CAD adecuado que se ajuste a las necesidades de su prototipo.
Simplificar dibujos
CAD facilita la posibilidad de diseñar prototipos en diferentes configuraciones. Para reducir operaciones de mecanizado innecesarias, tus dibujos deben ser simples. Para piezas complicadas, Es posible dividir el dibujo en dos partes que se pueden unir una vez que se está mecanizando para mejorar la claridad del dibujo..
Pensamientos finales
Los prototipos CNC son herramientas importantes en la fabricación contemporánea. Ahorran dinero y eliminan complicaciones antes de que comience el diseño final.. Para la etapa de creación de prototipos, Los prototipos mecanizados por CNC son más apropiados.. Ofrecen modelos rápidos y precisos para varios usos..
Aplicando la información de este artículo, Puedes diseñar prototipos de alta calidad.. Un paso implica utilizar consejos para optimizar el diseño CAD.. Esto se aplica a, fabricación rápida, maquinas cnc simples, y tecnología CNC avanzada.
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Preguntas frecuentes
Q1: ¿Qué es el mecanizado de prototipos CNC??
El mecanizado de prototipos CNC es una forma de fabricación sustractiva en la que las piezas se fabrican mediante la eliminación de material de una sola pieza utilizando máquinas controladas numéricamente por computadora., que proporcionan alta precisión y consistencia dimensional.
Q2: ¿Qué tipo de materiales se pueden aplicar a los prototipos CNC??
El mecanizado CNC puede trabajar con muchos tipos diferentes de materiales.. Por ejemplo; rieles (aluminio y acero) y plasticos (ABS y policarbonato), No solo se busca la estética sino también la funcionalidad de los prototipos..
Q3: ¿Cómo le permite el mecanizado CNC tener alta precisión??
El mecanizado CNC se caracteriza por movimientos precisos de las herramientas alrededor de la pieza de trabajo., que está definido por un diseño asistido por computadora y puede permitir pequeñas tolerancias.
Q4: Por qué el mecanizado de prototipos CNC es mejor que la impresión 3D en la fabricación de prototipos?
Comparado con la impresión 3D, El mecanizado CNC es más rápido en producción y proporciona una mejor selección de materiales.. Además, es más preciso para piezas prototipo funcionales y confiables.
