Los mecanizados y la máquina CNC
La Revolución industrial fue el inicio del desarrollo de las maquinarias y equipos que posteriormente formarían parte del andamiaje industrial que se consolidó hasta llegar a lo que hoy en día conocemos. A partir de la década de los 50, fue notorio el desarrollo de una tecnología de fundamental provecho como el mecanizado. Este sistema permitía manufacturar todo tipo de piezas para todo tipo de maquinaria y herramientas aplicables a la industria y a la vida cotidiana.
No obstante, fue el mecanizado CNC el que permitió masificar los niveles de producción. Se pasó de utilizar herramientas manuales a una máquina encargada de realizar la manufactura, provocando un gran salto tecnológico. Y es que el nivel de autonomía que poseía este innovador sistema lo convertía en un reclamo para la industria del mecanizado.
Qué es una máquina CNC
Una máquina de control numérico o CNC es aquella que se opera desde un ordenador. Su objetivo es tratar y dar forma a todo tipo de materiales, desde madera y plástico hasta metal. Sus siglas CNC hacen referencia al control numérico por ordenador (Computer Numerical Control), el cual interpreta el modelo CAD 3D y traduce los datos a la máquina.
De esta forma es posible producir todo tipo de piezas, así como elegir el material que va a usarse para la producción, haciendo a esta máquina excelente para producir prototipos o automatizar secuencias maquinarias de piezas que no podrían manufacturarse de forma manual. Todo esto ha supuesto el inicio de una incipiente industria del mecanizado, el cual busca cubrir todas las áreas del desarrollo industrial proporcionando los elementos y piezas necesarias que requiere todo el dispositivo industrial existente hoy en día.
Cómo funciona una máquina CNC
Para empezar, debemos saber que el CAD o software de diseño de apoyo computacional es un programa mediante el cual es posible diseñar todo tipo de piezas. De esta forma, mediante la lectura de su código digital, la máquina CNC lo interpreta y sigue la ruta dirigida por ordenador al tiempo que se corta la pieza deseada.
Ese material se mantendrá fijo a una mesa mientras dure el procedimiento. Se utilizarán diversos instrumentos cortantes para realizar el trabajo. Mientras que con la manufactura artesanal ciertas piezas tardarían mucho tiempo en manufacturarse (o incluso serían prácticamente imposibles de hacer), con la máquina CNC sí es posible y de manera rápida y efectiva. Los acabados son de primera y es posible obtener acabados personalizados.
Este tipo de procedimientos son aplicables en los tornos, fresadoras o los procesos de corte por láser y plasma, por citar algunos ejemplos. Por esa razón, los parámetros operativos también son previamente establecidos y controlados por programas informáticos y sus respectivos comandos. Sin duda, un gran avance en el campo del mecanizado y sus procesos.
Componentes de una máquina de control numérico o CNC
Consta de un controlador CNC, el cual va a traducir los códigos del programa a utilizar. De esta forma, se puede accionar en la secuencia que se desee. Se trabaja de forma uniforme con otros componentes y motores que se encargan de desplazar los ejes de la maquinaria y llevar a cabo el trazado deseado. Dispone de un controlador de entrada, de una unidad de control, de una máquina herramienta y de un sistema de accionamiento y monitor. En sistemas servomotores cuenta además con dispositivos de realimentación.
Las instrucciones recibidas en el controlador se basan en códigos G y M, mientras la activación de todo el sistema se ejecuta mediante señales eléctricas. La particularidad de la máquina CNC es que cuenta con más de dos movimientos en los ejes programables en sus direcciones. A mayor número de ejes se considera un nivel mayor de complejidad. En cuanto a los accesorios programables podemos destacar el cambio de herramienta de corte automático, el suministro de refrigerante y la activación del husillo.
Ventajas de la máquina CNC
El hecho de contar con una máquina capaz de realizar los más complejos diseños y mecanizados, da una idea de la multitud de aplicaciones que tiene la máquina CNC. Ya sea para pequeños o grandes empresarios, ebanistería y carpintería. Así como para la fabricación de todo tipo de piezas de todo tipo de materiales. Dentro de las ventajas de las máquinas CNC están las siguientes:
Automatización del mecanizado: ya no es necesaria la intervención de una persona en cada paso.
Menores costes: lo anterior se traduce tanto en ahorro en dinero y tiempo, así como una mayor producción.
Precisión, rapidez y calidad: puede notarse en las piezas obtenidas por CNC, ya que son de excelente manufactura y con un grado de precisión milimétrico, sin dar cabida a errores. Además, se realizan en menos tiempo que utilizando otro tipo de métodos.
Mayor productividad: está su repetibilidad, logrando con la máquina CNC obtener incluso miles de piezas iguales.
Flexibilidad: esto es importante al personalizar proyectos, ya que es posible hacer cambios rápidos y adaptables. De hecho, es posible revisar en el monitor del ordenador cómo se realiza el proceso CNC para introducir comandos y realizar modificaciones. Además, las máquinas CNC son sumamente seguras.
Para todo tipo de piezas: gracias a las máquinas CNC es posible fabricar piezas de gran complejidad y de geometrías variables con alto grado de exactitud.
Aplicaciones de la máquina CNC
Mediante un torno o máquina CNC es posible realizar cortes poligonales, cortes balanceados y cortes simultáneos. Pero también procesos como roscado por laminación y brochado. Gracias a esta variedad de procesos, no es de extrañar que las máquinas CNC se utilicen en automoción, para fabricar muebles, así como maquinarias. Pero también en trabajos tan delicados como instrumental médico y prótesis a medida.
Otras áreas en las que las máquinas CNC tienen diversas aplicaciones, son en interiorismo, diseño industrial, en publicidad, ebanistería, juguetes. Incluso se ha utilizado en la fabricación de cohetes SpaceX y componentes electrónicos.
Novedades en máquinas CNC
Es verdad que todavía se utiliza maquinaria tradicional para mecanizar piezas como fresadoras, pero que tienen sus limitaciones. En cambio, las máquinas CNC tienen una precisión milimétrica de tres ejes de forma rápida, económica y muy rentable, como hemos mencionado antes. Hoy en día existen nuevas máquinas CNC que son multifuncionales (tallan, cortan, etc.).
No necesariamente son máquinas CNC de grandes dimensiones, sino que hay fresadoras CNC de escritorio capaces de trabajar diversos materiales (maderas, plásticos, metales blandos). Vienen con pantalla táctil, parada de emergencia, así como paredes laterales de acrílico para evitar que los desechos se dispersen. Estas son solo algunas cualidades que poseen, pero cada día surgen más modelos con diversas funcionalidades que, sin duda, optimizan y mejoran el trabajo.
Preguntas frecuentes (FAQs)
1. ¿Qué tipo de materiales pueden mecanizar las máquinas CNC?
Las máquinas CNC pueden trabajar con una amplia variedad de materiales, incluyendo:
- Metales: Acero, aluminio, latón, cobre, titanio, etc.
- Plásticos: ABS, PVC, acrílico, policarbonato, etc.
- Madera: Madera dura, madera blanda, contrachapado, MDF, etc.
- Resinas: Resinas epoxi, resinas acrílicas, etc.
- Espuma: Espuma de poliestireno, espuma de poliuretano, etc.
La elección del material adecuado dependerá de la aplicación final de la pieza.
2. ¿Qué son las máquinas CNC multieje?
Las máquinas CNC multieje son aquellas que tienen más de tres ejes de movimiento. Esto les permite realizar operaciones más complejas y crear piezas con formas más geométricas.
3. ¿Qué son las máquinas CNC de 5 ejes?
Las máquinas CNC de 5 ejes son un tipo de máquina CNC multieje que tiene cinco ejes de movimiento: tres lineales (X, Y, Z) y dos de rotación (A, B). Esto les permite realizar operaciones aún más complejas y crear piezas con formas aún más geométricas.
4. ¿Qué son las máquinas CNC de hilo?
Las máquinas CNC de hilo utilizan un fino hilo de alta velocidad para cortar materiales como el metal, el plástico y la espuma. Son ideales para realizar cortes precisos y delicados.
5. ¿Qué son las máquinas CNC de láser?
Las máquinas CNC de láser utilizan un láser de alta potencia para cortar, grabar y marcar materiales. Son ideales para aplicaciones que requieren un alto nivel de precisión y detalle.
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