El mecanizado CNC se puede utilizar para fabricar una amplia gama de productos, incluidos los de madera. En el mecanizado CNC de madera, se coloca un bloque de madera en una máquina CNC y se usa una herramienta (como una fresadora o un torno) para cortar y dar forma a la madera de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el programa de computadora. Este proceso permite la producción precisa y eficiente de formas y diseños complejos, y se puede utilizar para crear una amplia gama de productos de madera, desde muebles y ebanistería hasta instrumentos musicales y artesanías.
Para optimizar el proceso de corte para obtener la máxima eficiencia, hay muchos factores cruciales que se deben tener en cuenta. Aquí, especificaremos los tipos de madera y los factores importantes en el proceso de mecanizado CNC.
Tipos de madera disponibles para mecanizado CNC
Madera dura
La madera dura es un tipo de madera que proviene de árboles de hoja caduca, que son árboles que pierden sus hojas anualmente. Las maderas duras son generalmente más densas, más duraderas y más caras que las maderas blandas, que provienen de árboles coníferos. Algunos ejemplos de árboles de madera dura son el roble, el arce y el cerezo. Las maderas duras se usan comúnmente en muebles, pisos y proyectos de carpintería decorativa. También se utilizan para fabricar una variedad de productos como papel, chapa y pulpa de madera.
Para cortar madera dura con una máquina CNC, se usa un programa de computadora para ingresar el diseño deseado y la máquina CNC usa una variedad de herramientas de corte, como enrutadores o fresas, para cortar la madera dura en la forma deseada. La madera dura generalmente se asegura a la cama de la máquina CNC y la herramienta de corte se monta en un brazo móvil. El brazo mueve la herramienta de corte sobre la superficie de la madera dura de acuerdo con las instrucciones del programa de computadora, creando cortes precisos con un alto nivel de exactitud.
Madera blanda
La madera blanda es un tipo de madera que proviene de árboles coníferos, que son árboles que tienen piñas y tienen hojas en forma de aguja o escamas. Las maderas blandas son generalmente menos densas, menos duraderas y menos costosas que las maderas duras, que provienen de árboles de hoja caduca. Algunos ejemplos de árboles de madera blanda incluyen pino, abeto y abeto. Las maderas blandas se utilizan comúnmente en la construcción, ya que son fuertes y fáciles de trabajar. La madera blanda se usa para hacer muebles, o se usa principalmente para productos de papel, puertas y cristales de ventanas.
El siguiente cuadro concluye la dureza Janka de veinte tipos comunes de madera.
Dureza Janka de 20 tipos de maderas
| Nombre | Dureza Imperial Janka |
|---|---|
| Balsa | 90 |
| Castaño de Indias, Amarillo | 350 |
| sauce, negro | 360 |
| Pino, Azúcar | 380 |
| Álamo, oriental | 430 |
| castaño americano | 540 |
| Pino, Rojo | 560 |
| Douglas-Fir, interior norte | 600 |
| abedul, gris | 760 |
| Fresno, Negro | 850 |
| cedro rojo del este | 900 |
| cereza, negro americano | 950 |
| Nogal, Negro | 1010 |
| haya americana | 1300 |
| Roble, Blanco | 1360 |
| Azucar de arce | 1450 |
| Manzana | 1730 |
| cereza, brailiano | 2350 |
| Aceituna | 2700 |
| palo de rosa, indio | 3170 |
Las herramientas y técnicas de corte específicas utilizadas para cortar madera blanda con una máquina CNC pueden variar según el tipo y el grosor de la madera blanda, así como el acabado deseado. En general, las maderas más blandas pueden requerir el uso de herramientas de corte más afiladas y velocidades de corte más lentas para evitar rasgar o astillar la madera.
maderas de ingeniería
La madera de ingeniería, también conocida como madera compuesta, madera artificial o tablero fabricado, es un tipo de producto de madera que está hecho de fibras, partículas o hebras de madera que se unen con una resina u otro agente aglutinante. Hay varios tipos de madera de ingeniería, que incluyen madera contrachapada, tableros de partículas y tableros de fibra.
- Madera contrachapada está hecho de finas capas de chapa de madera que se pegan con la veta de cada capa en ángulo recto con la siguiente. Esto le da al contrachapado su resistencia y lo hace menos propenso a deformarse y partirse que la madera maciza.
- Tablero de partículas está hecho de astillas de madera, virutas y aserrín que se mezclan con un aglutinante de resina y se prensan en láminas. Es una alternativa económica a la madera contrachapada, pero no es tan resistente ni duradera.
- Fibra vulcanizada está hecho de fibras de madera que se mezclan con un aglutinante de resina y se forman en láminas. Está disponible en varias densidades y se utiliza para una amplia gama de aplicaciones, incluidos pisos, gabinetes y muebles.
Los productos de madera de ingeniería son generalmente menos costosos que la madera maciza y, a menudo, se utilizan como sustitutos de la madera maciza en la construcción y otras aplicaciones. También pueden ser más estables y más fáciles de trabajar que la madera maciza, ya que son menos propensos a deformarse, partirse y encogerse.
La máquina CNC se puede programar para realizar una amplia gama de cortes, incluidas líneas rectas, curvas y formas complejas. También se puede programar para hacer múltiples copias del mismo diseño. La precisión de los cortes y la capacidad de producir piezas en masa hacen que las máquinas CNC sean un método eficiente y rentable para crear productos de madera de ingeniería.
¿Qué se debe tener en cuenta en la carpintería CNC?
Debido a las propiedades únicas de los diferentes tipos de maderas, hay varios factores a considerar cuando se utiliza madera para el mecanizado CNC:
- Densidad
Las maderas más duras y densas son más difíciles de mecanizar, ya que requieren más fuerza de corte y producen más desgaste en las herramientas de corte. Las maderas más blandas y menos densas son más fáciles de mecanizar, pero es posible que no sean tan fuertes o duraderas. - Fuerza
La resistencia de la madera varía según la especie, la dirección del grano y el contenido de humedad. Es importante tener en cuenta la resistencia de la madera al diseñar piezas que estarán sujetas a carga o estrés. - Estabilidad
La madera es un material higroscópico, lo que significa que absorbe y libera la humedad del aire. Esto puede hacer que la madera se expanda y se contraiga, lo que provoca cambios dimensionales. Es importante tener en cuenta el contenido de humedad de la madera y la humedad relativa del entorno de mecanizado para garantizar la estabilidad dimensional. - maquinabilidad
Algunas maderas son más fáciles de mecanizar que otras debido a sus propiedades físicas y mecánicas. Por ejemplo, las maderas blandas generalmente son más fáciles de mecanizar que las maderas duras, pero es posible que no sean tan fuertes o duraderas. - Finalizar
El acabado superficial de la madera se puede mejorar utilizando herramientas de corte afiladas y aplicando un acabado después del mecanizado. Lijar y aplicar un acabado también puede ayudar a sellar la madera y protegerla de la humedad. - Estampación
La elección de las herramientas de corte es importante al mecanizar madera. Las herramientas de acero rápido (HSS) y de carburo son las más utilizadas para el mecanizado de madera. Las herramientas HSS son menos costosas y se pueden usar para maderas más blandas, pero no son tan duraderas como las herramientas de carburo, que son más caras pero se pueden usar para una gama más amplia de maderas. - Contenido de humedad (MC)
El contenido de humedad (CM) es uno de los factores más cruciales a tener en cuenta al procesar la madera. Un problema común con la construcción de cualquier cosa con madera es su inclinación a deformarse. Los cambios de humedad en el aire ciertamente afectan el contenido de humedad en la madera. Cualquier cambio en el contenido de humedad (ya sea que crezca o se reduzca) tendrá un impacto en la estructura de la pieza de trabajo. Esta es la razón por la que se espera que considere a qué tipo de humedad estará expuesto el producto donde finalmente se colocará. - nudos
Un nudo es una rama o parte de una rama que se ha incorporado al tronco. Las propiedades mecánicas de la madera se ven afectadas por los nudos como consecuencia de la interrupción de la continuidad y el cambio de dirección de las fibras de madera relacionadas con ellos. Estas propiedades son menores en esta parte de la madera ya que las fibras alrededor de las juntas se retuercen, provocando concentraciones de tensión. Durante el proceso de secado, a menudo se producen “grietas” (grietas debido a la contracción) alrededor de los nudos. La resistencia y la dureza perpendiculares al grano son excepciones a las propiedades mecánicas inferiores en general. Debido a las dos últimas excepciones, para evitar cargas de choque, se recomienda reducir los parámetros de carpintería cuando se trate de partes anudadas de la pieza de trabajo. - Tamaño de grano
La madera con fibras de celulosa grandes se denomina de grano grueso (roble y fresno) y la madera con fibras más pequeñas y menos se denomina de grano fino (pino y arce). La madera blanda suele ser de grano fino y, por lo tanto, su forma es más fácil de procesar porque no contiene tantas fibras fuertes para cortar. Vale la pena señalar que no todos los árboles de madera blanda son de grano fino y no todos los árboles de madera dura son de grano grueso.
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