La fabricación utiliza varios tipos de procesos de mecanizado, cada uno con sus ventajas y usos. Estos procesos permiten a los fabricantes fabricar una serie de productos con precisión. El proceso de fabricación por mecanizado puede dividirse en dos grupos: Mecanizado tradicional y Procesos de mecanizado no convencionales:
7 tipos de procesos de mecanizado tradicionales
El mecanizado tradicional comprende una serie de métodos empleados para moldear, cortar y refinar materiales según especificaciones exactas. Estas técnicas establecidas han sido fundamentales en la fabricación durante años. Proporcionan flexibilidad, fiabilidad y rentabilidad. Estos son algunos de los principales procedimientos de mecanizado tradicional.
A continuación encontrará una descripción general de cada tipo de mecanizado:
1. Proceso de giro
Visión general：
El torneado CNC consiste en girar una pieza en un torno mientras una herramienta de corte elimina material del diámetro de la pieza. La herramienta de corte permanece inmóvil. Corta a lo largo de la pieza. Industrias como la automovilística y la aeroespacial emplean el torneado porque ofrece precisión, eficacia y adaptabilidad.
Estas características lo convierten en una pieza clave de las operaciones de mecanizado. Consulte nuestros servicios de torneado CNC de máxima calidad si necesita uno.
Utiliza:
El torneado CNC se emplea para dar forma a objetos, como ejes, varillas y discos. También puede conformar formas y detalles intrincados, como roscas.
Más información:
Guía para principiantes del mecanizado CNC
Mecanizado CNC frente a mecanizado convencional
2. Proceso de fresado
Método:
El fresado emplea herramientas de corte giratorias para eliminar material de la superficie de una pieza.
Las herramientas de corte tienen aristas cortantes y son capaces de moverse a lo largo de los ejes, lo que permite la fabricación de formas complejas, ranuras y cavidades.
Utiliza：
El fresado CNC tiene muchas ventajas. Se trata de una técnica versátil empleada en diversos sectores para producir superficies planas, engranajes y componentes complejos como moldes y matrices. Consulte nuestros servicios de fresado CNC de alta calidad si los necesita.
Más información:
Fresado CNC VS Torneado CNC
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3. Proceso de perforación
Método:
El mandrinado es un proceso de mecanizado que interviene en la fabricación de diversos productos y piezas. Mediante el uso de una herramienta de corte giratoria conocida como broca, el mandrinado crea agujeros en una pieza de trabajo. La broca se aplica a la pieza y se hace girar para eliminar material y formar el agujero.
Las tareas de mandrinado abarcan desde la realización de agujeros hasta procesos complejos como el avellanado y el escariado. Este proceso de fabricación es esencial para establecer aberturas para elementos de fijación y otros componentes.
Utiliza:
El mandrinado se aplica en todos los sectores en los que se necesitan orificios para elementos de fijación, tacos, tuberías y cableado eléctrico. Forma parte de las actividades de fabricación y construcción en industrias como la automovilística y la aeroespacial, médico y electrónica. Existen varios tipos de máquinas, incluidas las taladradoras CNC, que ofrecen capacidades y niveles de precisión.
4. Proceso de molienda
Método:
El rectificado consiste en utilizar granos para eliminar material de la superficie de una pieza. La muela abrasiva gira a velocidades que permiten conseguir tolerancias y acabados superficiales lisos. Industrias como la automovilística, la aeroespacial y la de fabricación de herramientas utilizan el rectificado con fines de fabricación. Es especialmente eficaz para materiales endurecidos o componentes con geometrías.
Las técnicas de rectificado abarcan el rectificado de superficies, el rectificado cilíndrico, el rectificado sin centros y el rectificado interior, cada uno de los cuales ofrece capacidades y niveles de precisión. En general, el rectificado sirve como método de mecanizado para producir componentes de alta calidad en diversos sectores.
Usos:
El rectificado destaca en tareas de mecanizado de precisión con materiales endurecidos y encuentra aplicaciones en la fabricación de herramientas, la ingeniería aeroespacial, la producción de automóviles y la fabricación de dispositivos médicos.
5. Proceso de planificación
Método:
Cepillado consiste en la eliminación lineal de material para crear superficies o reducir el grosor de una pieza.
Al trabajar en una pieza, la herramienta se desplaza transversalmente, retirando material poco a poco.
Utiliza:
El cepillado se utiliza a menudo en carpintería y metalistería para dar forma a piezas como paneles, bloques y tableros.
6. Proceso de aserrado
Métodos:
El aserrado consiste en cortar materiales con una cuchilla que se mueve hacia delante y hacia atrás o en círculos para dar forma al material.
Utiliza:
El corte con sierra es habitual en el trabajo del metal, la madera y el plástico. Se utiliza para cortar materiales en piezas para facilitar su manipulación y puede crear líneas rectas, curvas y ángulos.
7. Proceso de brochado
Procedimiento:
Brochado utiliza una herramienta con dientes de corte para eliminar material en línea recta. La herramienta se empuja a través de la pieza de trabajo para crear formas o características.
Utiliza:
El brochado es ideal para fabricar formas como engranajes, ejes y poleas. Este método tiene aplicaciones en la industria aeroespacial y de maquinaria.
En general, estos procesos de fabricación desempeñan un papel en las industrias de producción y construcción. Cada proceso tiene sus funciones y usos.
Una gran variedad de componentes y productos se fabrican con precisión y eficacia. Los métodos de mecanizado tradicionales tienen sus ventajas, como la fiabilidad, la facilidad de configuración y la versatilidad en la manipulación de materiales. Sin embargo, pueden carecer de velocidad, precisión y capacidad para producir formas en comparación con las técnicas de mecanizado. A pesar de ello, el mecanizado tradicional sigue siendo un aspecto de la fabricación, ya que ofrece soluciones de costes y produce una amplia gama de componentes para diversas industrias.
5 tipos de procesos de mecanizado avanzados o no convencionales
Por otro lado, las técnicas de mecanizado no convencionales, también conocidas como mecanizado avanzado, emplean enfoques innovadores para dar forma, cortar o acabar materiales con una precisión excepcional. A diferencia de los métodos que se basan en procesos como el corte y el rectificado, los métodos no convencionales utilizan energía térmica para eliminar material de una pieza de trabajo. Algunos procesos de mecanizado no convencionales destacados son：.
1. Proceso de mecanizado electroquímico (ECM)
Este método utiliza la disolución para eliminar material de la pieza. Resulta especialmente ventajoso para el mecanizado de formas y materiales difíciles, como el titanio y las superaleaciones, al tiempo que garantiza la precisión y la calidad de la superficie.
2. Proceso de mecanizado por rayo láser (LBM)
La LBM consiste en utilizar un rayo láser para fundir o vaporizar el material de la pieza.
Es adecuada para cortar, taladrar, soldar y grabar todo tipo de materiales. Esta técnica garantiza la precisión y un impacto mínimo del calor.
3. Proceso de mecanizado por haz de electrones (EBM)
La EBM emplea un haz de electrones para eliminar material de la pieza utilizando energía. Se aplica en industrias como la aeroespacial y la de semiconductores para el mecanizado de características en materiales.
4. Proceso de mecanizado por chorro abrasivo
Este método ofrece ventajas, como la posibilidad de mecanizar formas y trabajar con materiales finos o frágiles, así como con aquellos de gran dureza o fragilidad. AJM no crea zonas afectadas por el calor, lo que minimiza la tensión en la pieza. Esto lo hace ideal para mecanizar componentes delicados o materiales sensibles al calor.
5. Proceso de mecanizado por ultrasonidos
El mecanizado por ultrasonidos utiliza vibraciones para eliminar material, lo que resulta especialmente útil para mecanizar materiales duros y quebradizos, al tiempo que se consigue una gran precisión y excelentes acabados superficiales.
En general, los procesos de mecanizado no tradicionales ofrecen ventajas como la capacidad de moldear formas y manipular materiales delicados con superficies endurecidas, minimizando al mismo tiempo el desgaste de las herramientas y la producción de calor. También ofrecen una precisión y una calidad de superficie superiores, adecuadas para aplicaciones que exigen tolerancias y estándares de calidad de primer nivel.
Los métodos no tradicionales de mecanizado pueden conllevar costes de equipos y operaciones que los hacen menos idóneos para la producción debido a su menor velocidad. Sin embargo, ofrecen soluciones para producir componentes y materiales.
Diferencia entre proceso de mecanizado convencional y no convencional
La principal diferencia entre el mecanizado convencional y el no convencional radica en su planteamiento, costes y aplicación:
- Inversión en maquinaria: Los métodos convencionales, como el torneado o el fresado, requieren inversiones iniciales menores, mientras que las técnicas no convencionales, como la electroerosión o el corte por láser, exigen costes iniciales más elevados.
- Compatibilidad de materiales: Los métodos convencionales funcionan mejor con metales estándar, mientras que los no convencionales manejan materiales avanzados.
- Costes operativos: Las técnicas no convencionales consumen más energía, lo que supone mayores costes de explotación.
- Precisión y complejidad: Los métodos no convencionales destacan en la consecución de tolerancias estrechas y formas complejas.
- Costes laborales: La mano de obra cualificada es crucial para los procesos no convencionales debido al equipo especializado y las necesidades de programación.
Comparación de costes entre el mecanizado tradicional y el no tradicional
Al comparar los gastos asociados a las técnicas sin mecanizado, hay que tener en cuenta varios factores. Entre ellos están el coste de los equipos, los gastos operativos corrientes, los gastos de material, la mano de obra y los gastos generales adicionales.
1. Los procesos de mecanizado tradicionales, como el torneado, el fresado, el taladrado y el rectificado, suelen utilizar maquinaria como tornos, fresadoras y taladros. La inversión inicial requerida para estas máquinas suele ser menor en comparación con algunos métodos de mecanizado tradicionales.
2. Las técnicas no tradicionales, como el corte por láser, el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), el corte por chorro de agua y el mecanizado por ultrasonidos, suelen requerir equipos costosos. El desembolso de la inversión inicial, para estos métodos puede ser significativamente mayor en comparación con los enfoques.
3. Los costes operativos relacionados con los métodos de mecanizado suelen englobar el uso de energía, los gastos en herramientas y el coste de refrigerantes/lubricantes. Estos costes pueden variar en función de los materiales con los que se trabaje. La complejidad de las piezas.
4. Tanto los métodos tradicionales como los no tradicionales suelen tener costes de material, ya que pueden manipular diversos materiales, como metales, plásticos y materiales compuestos.
5. Los gastos de mano de obra en el mecanizado consisten en los salarios de los operarios, así como en la mano de obra adicional necesaria para los procedimientos de preparación, cambio de herramientas y manipulación de piezas.
6. El coste de la mano de obra puede fluctuar en función de la complejidad de las operaciones y de los conocimientos necesarios para manejar y programar los equipos especializados utilizados en los métodos. Los operadores cualificados, con experiencia, pueden exigir salarios.
7. Los gastos generales, como el alquiler de las instalaciones, los seguros y los gastos administrativos, suelen producirse independientemente de que se utilicen métodos de mecanizado tradicionales o no tradicionales.
8. Los costes asociados a las técnicas pueden incluir gastos relacionados con el uso de electricidad, materiales y mantenimiento del equipo. El método específico y su aplicación pueden influir en la variabilidad de estos costes.
9. Ciertos métodos no convencionales pueden necesitar materiales. Tienen limitaciones que repercuten en los gastos de material.
10. Mecanizar con métodos no convencionales también puede acarrear gastos adicionales de mantenimiento de las instalaciones, seguros y gastos administrativos generales.
En última instancia, la determinación del método de mecanizado de costes dependerá de factores como la aplicación concreta, el volumen de producción, las necesidades de material y el nivel de precisión deseado.
Para saber más sobre el coste de mecanizado, no dude en consultar este post: Coste de mecanizado CNC: Guía definitiva
¿Qué técnica de mecanizado ofrece mejor valor?
En términos de rentabilidad, factores como la inversión, el volumen de producción, los costes de mano de obra, la generación de residuos y el tiempo necesario influyen en la rentabilidad de un determinado método de mecanizado.
La elección entre el mecanizado convencional y el no convencional dependerá de varias consideraciones, entre ellas la compatibilidad de los materiales: los métodos tradicionales suelen ser más adecuados para trabajar con metales.
Cuando se trabaja con materiales poco convencionales, métodos como la electroerosión pueden resultar beneficiosos. Los requisitos del proyecto influyen a la hora de determinar el proceso de mecanizado a utilizar. Algunos procesos son más eficaces para conseguir tolerancias o formas complejas, lo que puede repercutir en los costes.
Es fundamental tener en cuenta los costes de herramientas y equipos. Los métodos de mecanizado convencionales suelen requerir herramientas y equipos, pero pueden suponer mayores gastos de inversión inicial.
Determinadas técnicas de mecanizado pueden requerir mano de obra. Consumen más energía, lo que conlleva un aumento de los costes de explotación.
Reducir los residuos es esencial para la rentabilidad. Los procesos que producen material de desecho pueden ayudar a reducir costes.
Evaluando estos factores, los fabricantes pueden racionalizar los costes. Mejorar la eficiencia de la producción.
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