Desbaste y acabado: diferencias en el mecanizado

Al explorar el mundo del mecanizado, dos fases esenciales son el punto de referencia de las etapas de operación: el desbaste y el acabado. El conocimiento de la distinción entre desbaste y acabado ayuda a los fabricantes proceso de corte que elimina la cantidad de material.

Tanto si trabaja en un proyecto personal como en una aplicación industrial, el resultado de estos procesos de mecanizado puede influir significativamente en el rendimiento y la estética del producto final. En este artículo analizaremos las diferencias entre desbaste y acabado.

¿Qué es el desbaste en el mecanizado CNC?

El desbaste es la primera fase empleada durante las etapas de procesamiento en el mecanizado. Es un proceso de mecanizado para eliminar una gran cantidad de material de una pieza. Este proceso implica la utilización de una herramienta de corte, como una fresa o una fresa de desbaste, para eliminar el exceso de material de forma rápida y eficaz.

El desbaste CNC tiene como objetivo reducir la cantidad de material que es necesario eliminar durante las operaciones de acabado posteriores. Al eliminar la mayor parte del material en la fase de desbaste, las operaciones de acabado pueden centrarse en lograr la forma final, el acabado superficial y la precisión dimensional deseados.

Ventajas del desbaste en el proceso de mecanizado

El mecanizado CNC se basa en la precisión y la eficacia, y el desbaste es crucial para lograr estos objetivos. Algunas ventajas son:

Tiempo y rentabilidad

El desbaste permite a los maquinistas dar forma rápidamente a la pieza de trabajo, eliminando cantidades significativas de material en menos tiempo. Los mecanizadores pueden minimizar el número de pasadas, optimizar los parámetros de corte y maximizar las tasas de eliminación de material optimizando el proceso de desbaste y acabado. Este proceso supone un notable ahorro de tiempo y un aumento de la productividad.

Además, el desbaste minimiza el desgaste de las herramientas de acabado al eliminar rápidamente el exceso de material. Esta propiedad ayuda a prolongar la vida útil de las costosas herramientas de acabado, reduciendo los costes de utillaje a largo plazo.

Mejor acabado superficial

El desbaste ayuda a obtener una mejor acabado superficial en el producto final. Al eliminar un material más considerable en las fases iniciales, las pasadas de acabado tienen menos material sobre el que trabajar, lo que se traduce en un acabado más suave. Esta característica es esencial para piezas que requieren un acabado de alta calidad o son propensas a la distorsión.

Detección de errores

El desbaste CNC permite a los operarios evaluar la forma general, las dimensiones y el progreso global del proceso de mecanizado. Este proceso puede descubrir errores como dimensiones incorrectas, incoherencias o características imprevistas que pueden haberse pasado por alto durante las fases de diseño o planificación.

Consideraciones para el mecanizado CNC en bruto

Para los fabricantes, los procesos de desbaste ofrecen una forma eficaz de crear la forma estándar de las piezas de trabajo antes de someterlas a un mecanizado posterior. Hay algunas consideraciones importantes que deben tenerse en cuenta durante el mecanizado CNC de desbaste para lograr resultados precisos.

Control de virutas

El control y la evacuación eficaces de las virutas son fundamentales en el desbaste para evitar que se vuelvan a cortar y mantener un buen acabado superficial. Este control puede lograrse utilizando fluidos de corte adecuados (fluidos a base de agua o sintéticos), un caudal de refrigerante adecuado y elementos de control de virutas como rompevirutas o ranuras para virutas en la herramienta.

Herramienta de corte

Elegir la herramienta de corte adecuada para un acabado rugoso es esencial. Querrá una herramienta que pueda soportar las elevadas fuerzas de corte y eliminar material de forma eficaz. Para el desbaste se suelen utilizar herramientas de metal duro o de acero rápido, ya que son duraderas y pueden soportar las exigencias del proceso.

Material mecanizado

Los distintos materiales tienen diferentes niveles de maquinabilidad. Algunos materiales, como el aluminio y el latón, son conocidos por su alta maquinabilidad, lo que significa que pueden cortarse y moldearse fácilmente. Por otro lado, materiales como el acero inoxidable o el titanio pueden ser más difíciles de mecanizar debido a su dureza y resistencia. Tenga en cuenta la mecanizabilidad del material para garantizar un mecanizado en bruto eficaz y evitar un desgaste excesivo de la herramienta.

Guo, ingeniero de CNC en XC Machining, también hace hincapié en las estrategias de desbaste eficaces. Aconseja mantener velocidades de corte y avances óptimos, utilizar trayectorias de herramientas de alto rendimiento y emplear herramientas robustas. Guo recomienda velocidades de corte adaptadas a las características del material, como 500-1.000 SFM para aluminio y 200-400 SFM para acero. La carga óptima de viruta suele ser de 0,004-0,010 pulgadas.

¿Qué es el acabado en el mecanizado CNC?

El acabado se refiere a la fase final del proceso de mecanizado, en la que la atención se centra en lograr la calidad superficial deseada, la precisión dimensional y el aspecto general de la pieza mecanizada. Consiste en eliminar cualquier imperfección restante, como rugosidades, rebabas, marcas de mecanizado y superficies refinadas, y garantizar que la pieza mecanizada cumple las especificaciones requeridas.

En el mecanizado pueden emplearse distintos métodos para conseguir el acabado deseado, en función del material que se esté mecanizando y del resultado deseado. Algunas técnicas estándar de desbaste y acabado son el revestimiento de superficies, el esmerilado, el desbarbado, el pulido y el mecanizado de precisión CNC.

Métodos de acabado habituales en el mecanizado

En el mecanizado, la elección del método de acabado depende de factores como la rugosidad superficial deseada, la dureza del material y los requisitos específicos del producto final. Varias técnicas de acabado estándar mejoran el aspecto y la funcionalidad de las piezas mecanizadas. Algunas de ellas son:

Mecanizado de precisión

El mecanizado de precisión utiliza herramientas de corte para eliminar material de una pieza de trabajo, produciendo un acabado superficial suave y preciso. Ya sea torneado cncfresado de desbaste y acabado, o taladrado, este método puede lograr el acabado superficial deseado con una precisión increíble.

Normalmente, el límite de tolerancia estándar del mecanizado se sitúa en torno a +/-,005″ (0,127 mm). Sin embargo, los requisitos específicos de tolerancia y precisión en el mecanizado de precisión pueden variar en función de la pieza, su función y la industria a la que sirve. Por ejemplo, los implantes dentales requieren tolerancias estrictas para garantizar un ajuste adecuado dentro de la cavidad bucal, con tolerancias que suelen oscilar entre 1 y 5 micrómetros.

Revestimiento de superficies

El revestimiento de superficies es un tratamiento de acabado muy utilizado en piezas mecanizadas. Consiste en la aplicación de una fina capa de material sobre la superficie de una pieza para mejorar su rendimiento y durabilidad. Los revestimientos pueden aplicarse a diversos materiales de mecanizado CNC, como metales, plásticos y materiales compuestos.

Pueden mejorar significativamente la resistencia al desgaste, reducir la fricción, aumentar la dureza y mejorar el rendimiento general de la pieza. También pueden aportar propiedades mecánicas adicionales, como resistencia a la corrosión, estabilidad térmica y conductividad eléctrica.

Desbarbado

El desbarbado es un proceso utilizado para eliminar las rebabas de la superficie de un material, lo que da lugar a un acabado más liso. Las rebabas son bordes afilados no deseados o zonas rugosas que pueden aparecer tras operaciones de fabricación, como el corte, el taladrado o el fresado de acabado. La importancia de este método de desbaste y acabado mejora la seguridad, la funcionalidad y la estética, además de reducir riesgos de lesiones como cortes y laceraciones.

Ventajas del mecanizado CNC de acabado

A partir de la definición de acabado, este proceso pretende mejorar la exactitud y la precisión y aumentar la durabilidad y la funcionalidad de la pieza. A continuación se indican algunas ventajas del acabado Coste del mecanizado CNC.

Geometría compleja y alta precisión

El acabado CNC aprovecha el avanzado software informático y las precisas herramientas de corte para abordar sin esfuerzo incluso las geometrías más difíciles. Con la máxima precisión, se pueden conseguir geometrías complejas como superficies curvas, ángulos agudos, patrones intrincados y diseños 3D complejos.

Además, los operarios pueden programar las máquinas CNC para lograr una alta precisión especificando las tolerancias, trayectorias de herramientas y velocidades de avance deseadas. Este nivel de control y automatización minimiza los errores humanos y las variaciones, lo que se traduce en piezas que cumplen estrictas normas de calidad.

Atractivo estético

Las operaciones de acabado pueden mejorar significativamente el aspecto visual de las piezas mecanizadas mediante CNC, dándoles una apariencia suave y brillante. Además, la pintura, el anodizado o el recubrimiento en polvo pueden proporcionar una gama de colores, texturas y acabados, permitiendo la personalización y la mejora de la estética. Esta característica es esencial para piezas utilizadas en bienes de consumo, automoción u otras industrias en las que el atractivo visual es crucial.

Función y montaje

El acabado contribuye a mejorar la funcionalidad de las piezas mecanizadas con CNC de varias maneras. Al eliminar los bordes ásperos o los salientes afilados, se reduce el riesgo de lesiones o daños a otros componentes. Además, los procesos de acabado como el desbarbado o biselado puede garantizar un ajuste y una alineación adecuados, lo que permite un montaje y un funcionamiento sin problemas del producto acabado.

Mayor durabilidad y resistencia

El acabado contribuye a mejorar la durabilidad y resistencia de las piezas mecanizadas mediante CNC. Específico acabado superficial como los tratamientos térmicos o los revestimientos, pueden aumentar la durabilidad y resistencia de las piezas mecanizadas. Los tratamientos térmicos como el recocido, el revenido o el alivio de tensiones pueden mejorar las propiedades mecánicas del material, haciéndolo más resistente al desgaste, la fatiga o la corrosión, en función de los requisitos específicos de la aplicación.

Consideraciones para el mecanizado CNC de acabado

Al considerar las opciones de desbaste y acabado para el mecanizado, hay varias facetas importantes a las que hay que prestar mucha atención. He aquí algunas consideraciones clave:

Coste de mecanizado

Los procesos de acabado pueden añadir costes y alargar el tiempo total de producción. Tenga en cuenta el presupuesto y el plazo de producción para determinar las opciones de desbaste y acabado más eficientes y rentables, y seleccione una opción de acabado que equilibre la calidad de acabado deseada y las limitaciones prácticas. Algunos acabados pueden requerir equipos adicionales, mano de obra especializada o tiempos de curado más largos, lo que se traduce en costes más elevados o plazos de entrega más largos.

Más información: ¿Cómo ahorrar costes de mecanizado CNC?

Aplicación de la Parte

El conocimiento de la aplicación de la pieza y de los factores ambientales es fundamental para lograr resultados precisos y uniformes. Esta información permite al ingeniero y al maquinista conocer los requisitos de acabado superficial, la compatibilidad de los materiales y el nivel de tolerancia que pueden soportar las piezas durante las operaciones de acabado. Por ejemplo, los mecanizadores dan prioridad al aumento de la durabilidad de la pieza sobre su aspecto visual a la hora de elegir un proceso de acabado para piezas ocultas de automóviles.

Calidad y coherencia

Asegurarse de que la técnica de desbaste y acabado elegida produce de forma coherente la calidad de acabado deseada. Deben evaluarse factores como la repetibilidad, la uniformidad entre varias piezas y la capacidad de cumplir las tolerancias especificadas. Además, hay que tener en cuenta la fiabilidad de cada opción de acabado y las medidas de control de calidad para garantizar resultados uniformes y satisfactorios.

Tipos de máquinas CNC

Los distintos tipos de máquinas CNC tienen capacidades y características variables que pueden influir enormemente en la precisión y la calidad de la superficie del producto acabado. Factores como la velocidad, el avance y la profundidad de corte durante el proceso de mecanizado deben tenerse en cuenta a la hora de determinar los parámetros óptimos para lograr el acabado deseado.

En el mecanizado CNC, operaciones como el desbaste y el acabado requieren máquinas herramienta de alta precisión. Por ejemplo, Máquinas CNC de 5 ejesmáquinas CNC suizas y máquinas CNC de corte por láser.

Diferencias entre desbaste y acabado en el mecanizado

El desbaste y el acabado en el mecanizado son dos operaciones distintas que desempeñan papeles esenciales en la fabricación. He aquí sus diferencias:

1. Significado de desbaste y acabado

El desbaste es la fase inicial del proceso de mecanizado, en la que la atención se centra en eliminar la mayor cantidad de material posible para dar forma a la pieza de manera eficaz. El objetivo principal es eliminar rápidamente el tejido sobrante, dejando una forma rugosa que se asemeje a la forma final deseada.

Sin embargo, el acabado es el paso final de las operaciones de mecanizado, y se centra en conseguir el acabado superficial y la precisión dimensional deseados. Los procesos de desbaste y acabado utilizan herramientas de corte más pequeñas con aristas de corte más finas para eliminar un mínimo de material y perfeccionar la superficie de la pieza. Esta etapa garantiza que la pieza cumpla las especificaciones de suavidad, nitidez y precisión requeridas.

2. Avance y profundidad de corte

Las operaciones de desbaste CNC utilizan mayores velocidades de avance y profundidad de corte. Un mayor avance permite que la herramienta de corte se mueva rápidamente a lo largo de la pieza de trabajo, eliminando material más rápidamente cuando se combina con una cantidad más profunda. Se mantiene un proceso óptimo de desbaste y acabado, esencial para conformar la pieza de trabajo más cerca de su forma final.

Por otro lado, los mecanizadores utilizan procesos de acabado a velocidades de avance y profundidades de corte más bajas. Ralentizar el avance permite un mayor control, precisión y un mejor acabado superficial.

3. Velocidad de eliminación de material

Cuando se considera el desbaste en sentido índice de arranque de material (MRR) de las operaciones de desbaste es superior a la de las operaciones de desbaste y acabado, que es comparativamente baja. Una mayor MRR implica que la duración y el coste de la producción se optimizan de forma eficaz y un proceso de arranque de material efectivo.

4. Acabado superficial

Las operaciones de desbaste se centran principalmente en la eliminación de material, y la superficie resultante puede presentar marcas de herramientas, festones o rugosidades. El desbaste y el acabado, por el contrario, tienen como objetivo lograr un acabado superficial suave y refinado adecuado para aplicaciones específicas o requisitos estéticos. Implica técnicas como el contorneado, el alisado y el pulido para mejorar el atractivo visual y la funcionalidad de la pieza mecanizada.

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Conclusión

Comprender correctamente el desbaste y el acabado en el mecanizado le ayudará a desenvolverse con eficacia en ambos mundos. Los conocimientos adquiridos ayudan a los fabricantes y maquinistas a reducir el tiempo de mecanizado, minimizar el desgaste de la herramienta y lograr la forma deseada de la pieza de forma eficiente, preparando el terreno para las operaciones de acabado posteriores.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los retos a los que se enfrenta el mecanizado CNC de desbaste?

Los retos importantes en el mecanizado CNC de desbaste incluyen problemas de evacuación de virutas, rotura de herramientas y generación de calor.

¿Cuál tiene una mayor precisión dimensional en el desbaste frente al acabado?

Acabado. Las operaciones de acabado tienen en cuenta las tolerancias específicas requeridas para el proceso de producción, por lo que son ideales para lograr una gran precisión dimensional.

¿Cuáles son los inconvenientes del acabado en el mecanizado?

El acabado en el mecanizado tiene su parte de desventajas, como cualquier otro proceso, incluido un alto potencial de error humano, desperdicio de material y mayor consumo de tiempo.