Mecanizado CNC de acero Es un proceso detallado de fabricación de piezas complejas de acero óptimas para diferentes sectores.. Con la ayuda de máquinas CNC avanzadas, Los fabricantes realizan muchas operaciones como dar forma., corte, y acabado de componentes de acero con el más alto nivel de precisión. El método es relativamente rentable ya que permite una producción rápida., tiene menos incidencia de error, y proporciona uniformidad.
Este artículo tiene como objetivo brindar una visión del mecanizado CNC de acero, incluido su funcionamiento., ventajas, usos, y más.
¿Qué es el mecanizado CNC de acero??
El mecanizado CNC de acero es una técnica de fabricación imperativa que implica el uso de máquinas controladas por computadora para formar, cortar, y dar los toques finales a las piezas de acero. El acero se encuentra entre los materiales flexibles de resistencia variable que normalmente se utilizan ampliamente en la industria automotriz., aeroespacial, construcción, e industrias de maquinaria.
El proceso comienza ingresando un diseño CAD virtual en el software de la máquina.. El software CAD/CAM controla el movimiento de la máquina CNC., e instrumentos como molinos, tornos, ejercicios, etc., para realizar operaciones como cortar, perforación, torneado, y rectificado de componentes de acero. El mecanizado CNC ayuda a crear formas complicadas y con tolerancias estrictas porque, Puede ofrecer alta precisión y alta calidad., periodo tras periodo.
Cortar acero puede ser una tarea hercúlea. Dado que es un material relativamente duro y requiere mucha fuerza. Por lo tanto, requiere herramientas y métodos de corte especiales. Para superar estos desafíos, Las máquinas CNC están configuradas ópticamente debido a la alta velocidad de corte., precisión en los resultados, y capacidad para representar geometrías complejas. Mecanizado CNC Se adapta eficazmente al acero al carbono., acero inoxidable, o acero aleado, y ofrece buenas cualidades superficiales y resistencia..
Aleaciones de acero óptimas para mecanizado CNC
Los grados de acero típicos utilizados en el mecanizado CNC incluyen:
1. Acero carbono
Para grandes cantidades, El acero al carbono es útil e ideal para el mecanizado CNC entre muchos tipos de acero.. Se clasifica principalmente en función de su contenido de carbono.:
- Acero bajo en carbono: Contiene hasta 0.3% carbón. Ofrece buena maquinabilidad y se utiliza para producir piezas que no requieren la resistencia o dureza del acero..
- Acero al carbono medio: Contiene 0.3% a 0.6% carbón. Es más resistente que el acero con bajo contenido de carbono y las aplicaciones comunes incluyen elementos como engranajes y ejes..
- Acero con alto contenido de carbono: Tiene mayor contenido de carbono que 0.6% contenido de carbono. Es un poco difícil de mecanizar y resistente al desgaste., pero todavía se emplea en la producción de herramientas para corte y componentes industriales..
2. Acero inoxidable
Acero inoxidable Se utiliza con frecuencia debido a sus buenas características mecánicas y de corrosión.. Los grados comunes incluyen:
- 304 Acero inoxidable:304 Es ampliamente conocido por sus características de corrosión bastante buenas y es bastante fácil de fabricar.. Principalmente, se utiliza en productos de procesamiento de alimentos. Por ejemplo, en la maquinaria de procesamiento de productos alimenticios, equipo medico, y utensilios de cocina.
- 316 Acero inoxidable: 316 Tiene una mayor tendencia a los efectos corrosivos y se utiliza principalmente en industrias marinas y químicas..
- Calificación 420 Acero inoxidable: Agregado de acero caracterizado por su aplicación en la fabricación de herramientas de corte e instrumentos quirúrgicos, es duro y posee alta resistencia al desgaste..
3. Aleación de acero
El acero aleado se fabrica mediante la incorporación de diferentes componentes de aleación como el cromo., níquel, o molibdeno. Ofrece alta resistencia a la tracción., dureza, y resistencia al desgaste. Los grados de acero aleado incluyen:
- Acero de baja aleación: Contiene material de aleación menos de 5 %. Estos constituyentes consisten en estructuras en edificios., vehículos, es, y máquinas instaladas en industrias.
- Acero de aleación media: tiene un pequeño 5%-10% variación de la composición del material de aleación. Trajes que fabrican componentes como engranajes., ejes, y ejes.
- Acero de alta aleación: Tiene más de 10% de los componentes de aleación. Por lo tanto, Tiene alta resistencia al desgaste y tenacidad.. En aplicaciones severas donde se requiere mucha resistencia, incluidas herramientas de corte y productos industriales..
4. Herramienta de acero
El acero para herramientas está mecanizado por CNC para fabricar herramientas., así como en la elaboración de troqueles y moldes.. Son muy duraderos y tolerantes al calor y también presentan buenas características de resistencia al desgaste.. Los grados comunes incluyen:
- Acero para herramientas de grado D2: Empleado generalmente debido a su mayor resistencia al desgaste en la formación de troqueles o punzones..
- Acero para herramientas de grado A2: Algo más duro aunque menos dúctil o, en otras palabras, menos fácilmente convertidos en herramientas de acero al carbono.
- Acero para herramientas de grado M2: Bueno para usar en herramientas de corte ya que pierde su dureza a altas temperaturas..
5. Acero dulce
Acero suave tiene un porcentaje de carbono de hasta 0.3%; Lo mismo que el acero bajo en carbono.. Se mecaniza con relativa facilidad y se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones en aplicaciones industriales normales donde las almas y los refuerzos, marcos, y se necesitan corchetes.
6. Acero de alta velocidad (HSS)
El HSS es un acero para herramientas y no pierde su dureza a altas temperaturas.. Se utiliza principalmente cuando se perfora, grifos, o se van a fabricar molinos de corte. En general, HSCo presenta una alta resistencia al desgarro a mayores velocidades que HSS pero es extremadamente ajustado a la máquina.
Ventajas del mecanizado CNC de acero
- Alta precisión: El mecanizado CNC ofrece una precisión bien controlada para producir piezas de acero que cumplan con las tolerancias.
- Versatilidad: Las máquinas CNC pueden trabajar perfectamente con diferentes aceros., formas, y diseños.
- Consistencia: La tecnología crea piezas de acero de mejor calidad y constante, lo que la hace ideal para ofrecer resultados consistentes..
- Personalización: Los diseños se pueden modificar fácilmente para adaptarse a piezas de acero personalizadas en particular..
- Fortaleza: La necesidad de producir productos duraderos., Las piezas de alto rendimiento se benefician de la durabilidad inherente del acero..
- Variedad de materiales: El mecanizado CNC puede adaptarse a varios tipos de acero, incluido el acero al carbono., acero aleado, y acero inoxidable.
- Rentable para la producción en masa: La tecnología CNC reduce los costos de mano de obra cuando se fabrican muchas piezas de acero al mismo tiempo..
- Residuos reducidos: El mecanizado CNC reduce el desperdicio de material en acero.
- Geometrías complejas: El mecanizado CNC forma componentes de acero complejos que no pueden mecanizarse con métodos convencionales.
Contras del mecanizado CNC de acero
- Alto costo inicial: Las máquinas CNC requieren mucho capital ya que necesitan un pago inicial enorme.
- Dificultades de mecanizado: Acero endurecido particularmente, Puede ser muy difícil de manejar utilizando la técnica de mecanizado CNC..
- Desgaste de la herramienta: El acero puede desgastar las herramientas rápidamente, lo que genera altos gastos de mantenimiento..
- Limitado a tipos de acero: Varios grados de acero son más difíciles de mecanizar que otros..
- Consumo de energía: Las máquinas CNC suelen consumir más energía cuando están en uso.
- Configuración compleja: La programación y configuración de las máquinas CNC para piezas de acero lleva tiempo..
- Flexibilidad limitada para lotes pequeños: El mecanizado CNC no es económico cuando se fabrica una pequeña cantidad de piezas de acero..
Aplicaciones del mecanizado CNC de acero
El acero se utiliza predominantemente en muchas industrias ya que proporciona componentes de alta calidad., que ofrecen piezas duraderas y de alta calidad.. Estas son algunas aplicaciones clave:
- Industria automotriz: El mecanizado CNC de acero se emplea para crear piezas de motor., Componentes de transmisión, así como piezas estructurales que necesitan alta resistencia y precisión..
- Aeroespacial: El mecanizado de acero se utiliza cuando es necesario fabricar piezas como álabes de turbina., tren de aterrizaje, marcos estructurales, y muchos otros componentes para operar en condiciones difíciles.
- Dispositivos médicos: El acero se aplica normalmente para mecanizar instrumentos quirúrgicos e implantes debido a su calidad para cumplir con los requisitos médicos..
- Construcción: El mecanizado de acero puede producir eficazmente estructuras de acero reforzado, y vigas, así como componentes que deben contener una alta resistencia a la tracción..
- Herramientas y moldes: La mayoría de los moldes de mecanizado CNC, muere, y las herramientas de corte están hechas de acero debido a su alta resistencia al desgaste y durabilidad..
- Sector energético: El mecanizado de acero es esencial en la fabricación de componentes comúnmente utilizados en centrales eléctricas, incluidas turbinas., valvulas, y piezas de bomba. Porque estas piezas sufren tensiones de presión y temperatura..
Tratamientos de posprocesamiento para mejores superficies en aceros
El tratamiento final y los revestimientos de la superficie son cruciales para mejorar las características y la apariencia.. Estos acabados añaden estabilidad, durabilidad, aspecto de resistencia a la corrosión, y funcionalidad óptima. A continuación se muestran opciones comunes para el posprocesamiento y acabados superficiales en piezas de acero.:
Molienda:
Molienda aporta uniformidad al rostro y suaviza las asperezas. Se aplica a elementos de fabricación que requieren un grado específico de tamaño y acabado superficial..
Pulido:
Los pulidos iluminan la apariencia de la superficie de la pieza y proporcionan una superficie de película reflectante.. Generalmente agrega valor a los componentes estructurales en términos de apariencia., y apariencia.
Métodos conocidos como recocido., temple, o templado se emplean para modificar las propiedades del acero como la dureza., fortaleza, o ductilidad. Estos procesos permiten a los fabricantes lograr las características requeridas de piezas típicas para su uso en aplicaciones más desafiantes..
Granallado:
El granallado implica exponer la superficie real del acero a la presión de impacto de microesferas esféricas..
Recubrimiento y enchapado:
Las piezas de acero también admiten galvanizado y revestimiento de cromo.. Estos recubrimientos son beneficiosos para la protección contra la corrosión y la dureza de la superficie.. Además, estos valores añadidos de dar un aspecto “estético”.
Recubrimiento en polvo:
El recubrimiento en polvo sirve para crear una superficie libre de óxido., esmalte de larga duración normalmente aplicado como polvo sin relleno.
Anodizado:
Anodizado es posible en algunas aleaciones de acero. El proceso conduce a la formación de una capa de óxido aumentando sus propiedades de corrosión y su dureza..
Grabado o grabado láser:
El acero inoxidable se puede grabar con láser., y grabado para crear logotipos, diseños, o incluso texto inscrito en la superficie del material.
Conclusión
Mecanizado CNC de acero Es una operación potente y precisa para desarrollar alta calidad., Componentes duraderos en múltiples industrias.. De la automoción a la aeroespacial, desde dispositivos médicos hasta equipos de fabricación, La resistencia del acero lo hace indispensable.. Además, Ofrece varios grados como acero al carbono., acero inoxidable, y acero aleado para crear geometrías complejas y lograr tolerancias estrictas con facilidad.
Además de los beneficios, El proceso también tiene limitaciones.. Por ejemplo, necesita un alto coste inicial y operadores cualificados, entonces los beneficios como la precisión, consistencia, y la eficiencia superan estas limitaciones.
Además, Las técnicas de posprocesamiento pueden mejorar de manera óptima las propiedades del acero., pero de alguna manera agrega gastos adicionales. En general, El mecanizado CNC de acero sigue siendo la piedra angular de la fabricación moderna, para proporcionar piezas para una amplia gama de aplicaciones.
