La selección del proceso de fabricación depende del diseño y la cantidad de la pieza. Mientras tanto, existen muchos procesos de fabricación como Mecanizado CNCg y estampado de metales. En algunos casos, es evidente qué proceso de fabricación es mejor. Sin embargo, la mayoría de las veces, se requiere saber qué enfoque sería más adecuado. Por lo tanto, aquí exploraremos los pros y los contras y los consejos para elegir el método apropiado para su volumen y diseño preferido.
Conceptos básicos del estampado de metales
El estampado se refiere a un conjunto de procesos que se utilizan para dar forma a la hoja de metal en 2D y 3D, como cortar la hoja en 2D mientras que el dibujo deforma la hoja en 3D. Habitualmente, los procesos de estampación se realizan mediante herramientas que van montadas en una prensa. Se fabrican un punzón y una matriz para girar más cerca del blanco, estirar y doblar la lámina de metal para lograr la forma requerida. Al mismo tiempo, también se puede hacer una perforación si es necesario. En el caso de procesos de alto volumen, la hoja de metal se alimenta continuamente al punzón y la matriz para obtener la forma deseada a través de herramientas avanzadas en una serie de pasos.
Metal Estampado: pros y contras
Los siguientes son los beneficios más significativos del estampado de metales:
- Su utilización material de la eficiencia es alta.
- Ofrece una mayor tasa de producción.
Además de los beneficios del estampado de metales, existen algunas limitaciones asociadas con el estampado de metales. Así, las siguientes son las limitaciones que pueden perjudicar el alcance de la estampación metálica:
- El proceso de estampado de metal está restringido solo a materiales delgados. Los materiales cuyo grosor es superior a 6 mm son difíciles de manejar con la ayuda del proceso de estampado de metales.
- Requiere herramientas complejas diseñadas por separado para cada pieza a producir.
- Algunos materiales no son aptos para ser estampados debido a su inigualable ductilidad.
- La recuperación elástica del material limita las tolerancias con las que el proceso puede mantenerse.
Procesos involucrados en el mecanizado CNC de metales
El proceso de mecanizado implica cortar metal de tubos, barras sólidas, palanquillas y fundición para obtener la forma deseada. En la mayoría de los procesos de mecanizado, la pieza de trabajo es fija y sobre ella se realizan distintas operaciones. Por ejemplo, el fresado es un ejemplo perfecto que corta planos rectos, mientras que el rectificado y el torneado son procesos cilíndricos que producen geometrías cilíndricas en la pieza de trabajo.
Simultáneamente, CNC (Computer Numerical Control) se refiere al control de máquinas herramienta. En una máquina CNC, cada eje de movimiento está gobernado por el husillo controlado directamente por motores, que están restringidos a seguir las instrucciones dadas por la lista de programas CNC. En consecuencia, puede convertir convenientemente un bloque sólido de metal en la geometría deseada.
Mecanizado CNC de metales: pros y contras
Los CNC se han vuelto fundamentales en la mayoría de las industrias, gracias a sus inmensas aplicaciones. En la misma línea, estas son algunas de las ventajas significativas de las máquinas CNC:
Ventajas
- Los CNC son capaces de producir piezas complejas en 3D teniendo en cuenta tolerancias estrictas.
- No hay restricción sobre el tipo de metal que se puede mecanizar mediante CNC. Pero tenga en cuenta que algunos de ellos pueden requerir herramientas y condiciones especializadas para cortar.
- La mayoría de las veces, las herramientas de corte utilizadas en el mecanizado CNC son consumibles y más económicas que otras herramientas utilizadas en diferentes procesos de fabricación, como el estampado de metales.
- El acabado de la superficie permanece impecable durante todo el proceso.
Limitaciones
Por otro lado, las siguientes son las desventajas del mecanizado CNC:
- La utilización o eficiencia del material es baja.
- El mecanizado CNC puede tener una tasa de producción baja, dependiendo de la tasa de eliminación de material.
- Las piezas mecanizadas pueden requerir más procesos de mecanizado antes de que entren en funcionamiento.
Elección de estampado de metal o mecanizado CNC de metal
Hay que tener en cuenta cuatro factores cruciales:
- Cantidad requerida
- geometría de la pieza
- Nivel de precisión y tolerancia
- Naturaleza del material
Por lo tanto, estos son los principales factores que deben tenerse en cuenta antes de elegir entre el estampado de metales y el mecanizado CNC. Aquí y ahora, relacionemos cómo estos factores son significativos.
Cantidades Impacto Selección
En términos generales, el estampado de metales es un proceso mucho más rápido que el mecanizado CNC, por lo que se adopta el estampado de metales para producir piezas en poco tiempo. No obstante, solo es posible cuando la prensa está lista para funcionar y el tamaño y el diseño de las herramientas son de complejidad moderada. De lo contrario, el tiempo de configuración del estampado de metal puede ser alto y durar hasta horas. Posteriormente, el estampado de metal podría no ser un proceso adecuado. Pero recuerde que las máquinas CNC pueden tener un tiempo de configuración más rápido, aunque las huellas y el programa de piezas se preparan a través del archivo CAD. De la mano, el costo de las herramientas para el estampado de metales suele ser más alto que el proceso de mecanizado CNC.
Las herramientas de estampado de metal se desarrollan a partir de materiales duros. grados de acero para herramientas en un proceso que puede llevar semanas. Pero las máquinas herramienta CNC suelen utilizar insertos de corte desechables que se mantienen en el bastidor preparados para su uso.
Selección de impactos de geometría de pieza
Algunos diseños complicados no se pueden estampar. Las culatas, los bloques de motor, las carcasas y los cuerpos de válvulas son ejemplos perfectos de formas que no se pueden estampar. Del mismo modo, las operaciones de mecanizado secundario pueden ser inevitables para obtener dimensiones, tolerancias y acabados superficiales específicos.
Por el contrario, el mecanizado CNC tiene limitaciones reducidas con respecto a la geometría de la pieza. Pero, de nuevo, siempre requiere la herramienta de corte capaz de cumplir con las características a mecanizar.
Selección de impactos de tolerancia de pieza
La precisión de las herramientas de estampado y el control sobre la calidad del material han mejorado la consistencia de la pieza obtenida mediante el estampado de metales. Sin embargo, la tolerancia sigue ahí como un desafío. Pero el mecanizado CNC es lo suficientemente capaz como para manejar tolerancias más estrictas.
Propiedades materiales
En el caso del estampado, el metal debe ser dúctil o maleable para evitar el agrietamiento. Aunque algunos metales se pueden estampar después del tratamiento térmico, muchos no son adecuados para estampar debido a su extrema dureza. Además, el grosor de la hoja es otro factor que puede rechazar el estampado de metal como un proceso preferible porque las hojas más gruesas pueden requerir una mayor fuerza para la deformación y la perforación. En última instancia, necesita máquinas de gran tamaño y herramientas robustas.
Alternativamente, es un desafío para el mecanizado CNC trabajar con láminas delgadas de metal. Es el caso dado que la distorsión en las piezas delgadas de chapa se hace evidente bajo las cargas de sujeción.
Ultimas palabras
En conclusión, diseñar piezas de alto volumen de producción como estampados reduce los gastos de producción. En consecuencia, la mayor utilización de material o eficiencia del estampado de metal ayuda a minimizar los costos. Es especialmente importante cuando se trata de materiales especiales más caros o aleaciones únicas. Además, el mecanizado CNC generalmente se usa para producir piezas complicadas que involucran varias operaciones para completar, control sobre el acabado de la superficie y tolerancias estrictas.