Ir al contenido 
Las piezas o componentes de aviones comerciales, reactores militares, satélites y misiles deben tolerar temperaturas y presiones de altitud severas y variables para funcionar eficazmente. El mecanizado CNC es una técnica de producción que garantiza la fabricación de piezas de misión crítica seguras y fiables.
En este artículo, destacamos el mecanizado CNC aeroespacial, incluidas sus ventajas, los tipos de materiales utilizados y los acabados superficiales ideales. También le proporcionamos información sobre las distintas aplicaciones de Mecanizado CNC piezas aeroespaciales.
¿Qué es el mecanizado CNC aeroespacial?
El mecanizado CNC aeroespacial es el proceso de creación y mantenimiento de piezas de aeronaves y naves espaciales mediante herramientas y equipos asistidos por ordenador. Se trata de un proceso de fabricación automatizado que utiliza software y códigos preprogramados para mover las herramientas de corte.
Aunque muchos sectores utilizan CNC para crear componentes y bienes, el aeroespacial es uno de los más delicados, ya que no hay margen de error.
Además, debido a la gran consistencia y repetibilidad del proceso, los fabricantes pueden utilizar máquinas CNC para fabricar un único componente y un prototipo o miles de piezas con los mismos resultados.
Ventajas del mecanizado CNC de piezas aeroespaciales
El mecanizado CNC aeroespacial es perfecto para la fabricación de piezas aeronáuticas debido a sus numerosas ventajas. Entre sus ventajas se encuentran:
Alta precisión y exactitud de las piezas
El mecanizado CNC, que produce componentes con una exactitud y consistencia excepcionales, es conocido por su precisión. Las máquinas CNC tienen muy poco margen de error y son precisas hasta unos pocos micrómetros debido al mínimo error humano.
En el sector aeroespacial, el mecanizado CNC aeroespacial garantiza la fabricación de piezas que se ajustan con precisión a las piezas de los aviones. Con el mecanizado CNC de componentes aeroespaciales, tendrá la seguridad de contar con tolerancias ajustadas, pocos defectos de producción y piezas duraderas y de alta calidad.
Producción de geometrías complejas
En los componentes aeroespaciales se utilizan con frecuencia diseños extensos y geometrías complicadas que equilibran resistencia y peso. Este trabajo es ideal para el mecanizado CNC aeroespacial, ya que es fácil de usar para crear exactamente piezas de gran valor y muy complicadas. Además, el movimiento de las herramientas de corte en muchas direcciones permite a las máquinas CNC tallar con precisión componentes intrincados como carcasas de motores, álabes de turbinas y perfiles aerodinámicos.
Eficacia de la producción
La productividad de fabricación en la industria aeroespacial ha aumentado enormemente gracias a la automatización y programabilidad del mecanizado CNC. Las máquinas CNC pueden funcionar constantemente con poca intervención humana una vez programadas. Las máquinas CNC multieje pueden realizar múltiples operaciones simultáneamente en varias superficies de componentes.
La preprogramación y reprogramación del mecanizado CNC aeroespacial es rápida y sencilla. Esto hace posible producir varias piezas o componentes en la misma máquina en un solo turno. En consecuencia, se reducen los ciclos de producción y los tiempos de inactividad y aumenta la productividad en general.
Reducción de los costes de producción
Aunque son caras, las máquinas CNC industriales ofrecen enormes perspectivas de ahorro a largo plazo. El mecanizado CNC ayuda a minimizar los tiempos de preparación, agilizar la producción y reducir los costes de fabricación al eliminar la necesidad de plantillas, dispositivos y equipos especializados para cada artículo.
Con el tiempo, la reducción de costes también es posible gracias a la mayor productividad y eficacia que ofrece el mecanizado CNC aeroespacial.
El CNC de 5 ejes ayuda a mecanizar diseños complejos en la industria aeroespacial
Muchos tipos diferentes de piezas aeroespaciales necesitan un mecanizado CNC aeroespacial complicado. Resulta razonable configurar muchos de estos elementos mediante fresadoras con Mecanizado en 5 ejes. Las piezas utilizadas en esta industria suelen tener formas complejas que dificultan las operaciones en 3 ó 4 ejes.
Aunque fabricar muchas piezas sin un 5 ejes podría ser factible, los mecanizadores necesitarán cambiar la orientación de la pieza constantemente. La razón es que, para conseguir la geometría correcta, sólo podrían mecanizar una parte de esa pieza antes de retirarla, cambiar su posición y, a continuación, mecanizar la siguiente sección. En consecuencia, aumentaría el tiempo dedicado al mecanizado y la probabilidad de error de mecanizado.
En general, la técnica de mecanizado CNC de 5 ejes puede manejar mejor la complejidad y la gama de componentes aeronáuticos. Permite a los ingenieros fresar, taladrar o fabricar piezas según las especificaciones de la aeronave. Además, las máquinas de 5 ejes cumplen los requisitos de alto rendimiento y tolerancia del mecanizado CNC en aviones.
Materiales utilizados en el mecanizado CNC aeroespacial
El mecanizado aeroespacial es una técnica flexible. Sin embargo, no todos los materiales son adecuados para su uso en componentes aeronáuticos. A continuación se enumeran los materiales utilizados en los componentes mecanizados aeroespaciales.
Metales ligeros
La resistencia y el peso son las dos principales propiedades que las empresas del sector aeroespacial tienen en cuenta a la hora de elegir materiales. Los materiales utilizados en este sector deben tener una relación resistencia-peso ideal. Por eso, un material fuerte como el acero puro no se utiliza en la fabricación de aviones debido a su peso.
Los metales ligeros utilizados en la fabricación de piezas aeroespaciales incluyen:
Titanio y aleaciones de titanio
La industria que más utiliza la aleación de titanio en todo el mundo es el mecanizado aeroespacial CNC. Este metal es resistente a la corrosión, funciona bien a altas temperaturas y tiene una gran relación resistencia-peso. En la actualidad, el titanio se utiliza a menudo en la producción aeronáutica CNC.
Es vital recordar que el titanio puede ser más difícil de procesar por CNC, ya que es más duro que el aluminio. Pueden producirse deformaciones durante el mecanizado CNC del titanio debido al desgaste de la herramienta y a la acumulación de calor. Por lo tanto, el mecanizado aeroespacial del titanio debe realizarse con una mayor carga de viruta y menores revoluciones de la máquina. El titanio encuentra aplicación en componentes aeronáuticos como carcasas, ejes, álabes, discos y palas.
Aluminio y aleaciones de aluminio
Debido a su gran resistencia a la tracción y a su ligereza, el aluminio es uno de los metales más utilizados para la fabricación de componentes aeronáuticos. Además, como el aluminio es tan maleable, el mecanizado CNC aeroespacial puede mecanizarlo fácilmente.
La aleación de aluminio preferida por la industria aeroespacial para el mecanizado de precisión CNC es el aluminio 7075, que se compone principalmente de zinc como elemento de aleación. Proporciona una resistencia a la fatiga decente. Este material se utiliza en componentes de estructuras de soporte, como fuselajes y alas.
Plásticos técnicos
Los plásticos pueden ser un sustituto útil de los metales por su bajo peso, su mayor resistencia a impactos y vibraciones, sus propiedades de sellado y su resistencia química. Además, ofrecen mayor aislamiento eléctrico que los metales y son perfectos para el mecanizado de prototipos CNC.
Dado que los polímeros de aviación deben cumplir determinados criterios de toxicidad, humo y llama, no todos los plásticos técnicos son adecuados para su uso en el mecanizado CNC aeroespacial. Por lo tanto, es importante utilizar únicamente polímeros de alto rendimiento como el Ultem, PEEKy policarbonato en el mecanizado aeronáutico.
Los plásticos de ingeniería/alto rendimiento encuentran aplicación en el sector aeroespacial, ya que se utilizan para fabricar paneles de instrumentos retroiluminados, carcasas, componentes de válvulas, interiores de cabina, mesas de bandeja, almohadillas antidesgaste, reposabrazos, tubos y aislamientos.
Acabados superficiales para piezas aeroespaciales mecanizadas por CNC
Existe una gran variedad de acabados superficiales para piezas mecanizadas por CNC, pero no todos son adecuados para su uso en piezas mecanizadas aeroespaciales. A continuación se indican los acabados superficiales ideales para su uso en piezas aeroespaciales.
Pasivación
La funcionalidad y la calidad superficial de los productos se mejoran mediante la técnica de postprocesado conocida como pasivado, que se emplea con frecuencia en el mecanizado CNC aeroespacial. Tras el proceso de mecanizado, la superficie de la pieza puede presentar microrrugosidades o contaminantes superficiales, que pueden mermar su rendimiento con el paso del tiempo. El pasivado elimina estos problemas, ya que aumenta la resistencia a la corrosión de las piezas aeronáuticas y reduce la frecuencia de mantenimiento.
Anodizado
Este tipo de acabado superficial implica sumergir el componente aeronáutico en una solución electrolítica, lo que da lugar a un revestimiento de óxido consistente en la superficie del componente. El anodizado de tipo II y III se utiliza en componentes aeronáuticos.
Mediante el anodizado de tipo II se crea un revestimiento decorativo en la superficie de la pieza. Esta capa suele ser fina, por lo que la superficie del componente aeronáutico es vulnerable a la corrosión y al desgaste cuando se expone a elementos agresivos.
Por otro lado, el anodizado de tipo III crea una capa más dura en la superficie de la pieza que es más protectora. El aluminio puede anodizarse como tratamiento superficial para evitar la corrosión y aumentar su resistencia.
Recubrimiento en polvo
El recubrimiento en polvo es el tratamiento superficial más popular para piezas metálicas de aeronaves, y su renombre es el resultado de su versatilidad funcional y durabilidad. Los componentes de mecanizado CNC aeroespacial con revestimiento en polvo son resistentes a la decoloración con el paso del tiempo y a los arañazos.
Además, este tratamiento superficial está disponible en varios colores para dar más libertad a los fabricantes de componentes aeronáuticos y mejorar la estética.
Pulido
El pulido es un tratamiento superficial perfecto para piezas aeroespaciales. Se trata de un proceso sencillo que aprovecha el concepto de fricción para alisar cualquier superficie. La superficie más rugosa de una pieza aeroespacial suele ser el punto de partida del procedimiento, que continúa hasta dejar una superficie lisa y atractiva.
Además, el pulido puede mejorar la longevidad de un material de mecanizado CNC aeroespacial al reducir la probabilidad de que se astille o se rompa. Sin embargo, el problema es que pulir piezas aeronáuticas requiere mucho tiempo y dinero.
Retos del mecanizado CNC en la industria aeroespacial
Aunque Mecanizado CNC de magnesio es un método de producción muy adaptable y popular en la industria aeroespacial, tiene ciertas restricciones. Un sólido conocimiento de los requisitos de diseño, la optimización del proceso y los avances en herramientas pueden ayudar a superar muchos retos. Estas limitaciones incluyen:
Experiencia del operador
El mecanizado CNC requiere operarios cualificados para programar, poner en marcha y mantener las máquinas de forma eficaz. Además, la programación y el funcionamiento del CNC requieren conocimientos y formación especializados debido a su complejidad. Encontrar y retener a operarios de mecanizado CNC aeroespacial con talento puede resultar difícil, sobre todo debido a la escasez de personal cualificado.
Elección del material
El aluminio, el titanio y los materiales compuestos son sólo algunos de los materiales que pueden mecanizarse con tecnología CNC. Sin embargo, algunos materiales pueden ser difíciles de trabajar. Por ejemplo, debido a su dureza o resistencia al calor, algunas aleaciones modernas de alta temperatura o superaleaciones, como el titanio utilizado en componentes de motores de aviones, pueden ser difíciles de fabricar. Es posible que estos materiales deban mecanizarse con éxito utilizando equipos y métodos especializados.
Complejidad y tamaño de las formas
El mecanizado CNC aeroespacial permite fabricar piezas de geometría relativamente básica a bastante complicada. Sin embargo, el mecanizado CNC no podría procesar diseños excepcionalmente complejos o muy curvados. Podría haber limitaciones debido a socavados, rebajes profundos o características interiores de difícil acceso con los instrumentos de corte habituales.
Un producto extremadamente complejo o detallado necesitaría herramientas especializadas o procedimientos adicionales, lo que alargaría el proceso de fabricación y aumentaría los costes. Además, las piezas de gran tamaño, como las alas o el fuselaje de un avión, podrían ser más difíciles de manejar para las máquinas CNC normales.
Opciones de acabado superficial
A pesar de la gran precisión y exactitud que puede producir el mecanizado CNC aeroespacial, puede ser necesario un postprocesado adicional para mejorar la calidad superficial de las piezas mecanizadas. Las piezas aeroespaciales suelen tener estrictos requisitos de acabado superficial, como un mínimo de rugosidad superficial, la ausencia de rebabas o determinados revestimientos. Estos criterios podrían requerir procedimientos adicionales, como esmerilado, pulido o revestimiento, que alargan el proceso de producción y aumentan su gasto y complejidad.
Consejos y prácticas para el mecanizado de piezas aeroespaciales
El mecanizado CNC de componentes aeronáuticos es un proceso difícil. A continuación se indican algunos puntos a tener en cuenta cuando se trabaja en un proyecto de mecanizado aeroespacial CNC o se acude a un taller de mecanizado aeroespacial CNC.
Consideraciones sobre el diseño
Una de las etapas más cruciales en la creación de un producto es la fase de diseño, que debe tomarse en serio. Optimizar el diseño de la pieza realizando un DFM podría reducir el tiempo necesario para preparar la pieza y aumentar la fiabilidad, la productividad y la eficacia.
Selección de materiales
Los materiales de alta resistencia, como el titanio, el aluminio y el acero inoxidable, se utilizan con frecuencia para fabricar piezas aeroespaciales. Es fundamental seleccionar el material adecuado en función del uso previsto de la pieza y del entorno en el que se utilizará.
Tolerancias
Con frecuencia, las piezas aeroespaciales deben ajustarse a tolerancias estrictas para garantizar un ajuste y un rendimiento correctos. Es fundamental emplear los métodos de mecanizado CNC aeroespacial y herramientas de corte adecuados para alcanzar las tolerancias necesarias.
Rugosidad superficial
A menudo es necesario un acabado superficial de alta calidad en las piezas aeroespaciales para reducir la fricción, aumentar la resistencia al desgaste y mejorar la resistencia a la corrosión. Es crucial emplear el equipo de corte y los métodos de mecanizado adecuados para obtener la calidad superficial deseada.
Aplicaciones de las piezas aeroespaciales mecanizadas por CNC
Muchas piezas y componentes aeronáuticos se fabrican mediante mecanizado CNC aeroespacial. Entre sólo algunas de ellas se encuentran:
Componentes eléctricos y aviónica
Diversos componentes electrónicos utilizados en sistemas aeronáuticos, como paneles de control, conexiones, carcasas de sensores y componentes del cuadro de instrumentos, se fabrican con frecuencia mediante mecanizado CNC. Estas piezas deben mecanizarse con extrema precisión para un funcionamiento, conexión eléctrica e integración de componentes adecuados.
Los sistemas eléctricos, de instrumentación y de navegación utilizados en los aviones se denominan aviónica. Para alojar los distintos componentes y garantizar el blindaje electromagnético, las carcasas de aviónica necesitan cortes, orificios y montajes exactos, características que solo pueden conseguirse con el mecanizado CNC aeroespacial.
Componentes estructurales
El mecanizado CNC es esencial para producir elementos estructurales, como armazones de aviones, largueros de alas, mamparos, soportes y componentes del tren de aterrizaje. Para resistir las intensas presiones del vuelo, estos componentes requieren una excelente resistencia, precisión y acabado superficial.
Piezas de motor
Álabes de turbinas y compresores, toberas de combustible, discos de ventiladores, carcasas de motores y cámaras de combustión son sólo algunos ejemplos de las piezas cruciales de motores para la industria aeroespacial que se fabrican con frecuencia mediante mecanizado CNC.
Revestimientos exteriores e interiores
Los componentes de acabado interior y exterior, como paneles de cabina, alerones, carenados, ensamblajes de fuselaje, logotipos y detalles ornamentales, pueden fabricarse mediante mecanizado aeroespacial CNC.
Ejes de avión
La transferencia de potencia en las aplicaciones aeronáuticas depende principalmente de los ejes. Corte CNC frente a corte por láser es una opción de fabricación adecuada para producir estas fuertes piezas compuestas de materiales resistentes al calor.
Mecanizado CNC de piezas aeroespaciales en XC Machining
XC Machining se ha ganado la satisfacción de las empresas de mecanizado aeroespacial por su calidad, fiabilidad, rentabilidad y puntualidad en las entregas. Nuestros ingenieros y maquinistas colaborarán estrecha y eficazmente en todas las fases de desarrollo del producto, desde el prototipo hasta la producción, para satisfacer sus necesidades de proyectos de mecanizado CNC aeroespacial.
Como sabemos que cada proyecto y su aplicación son distintos, proporcionamos a cada cliente soluciones personalizadas pero viables, como una gama de materiales y opciones de acabado superficial. También nos ocupamos de servicios completos de mecanizado CNC, como mecanizado en 3, 4 y 5 ejes, torneado de precisión, electroerosión, etc. Póngase en contacto con nosotros para obtener un presupuesto gratuito.
Preguntas frecuentes
¿Es importante la precisión en el mecanizado CNC de piezas aeroespaciales?
El mecanizado de precisión es un proceso crucial en la fabricación de componentes aeronáuticos. Para el mecanizado CNC de piezas de aviación, esta industria tiene unos requisitos de producción mucho mayores y unas leyes de seguridad más estrictas.
¿Por qué es importante el mecanizado en 5 ejes en la fabricación aeroespacial?
El mecanizado CNC con 5 ejes de movimiento, incluidos los ejes giratorios (A y B) y los ejes X, Y y Z convencionales, se denomina mecanizado de 5 ejes. La industria aeroespacial puede producir componentes estructuralmente optimizados con menos peso y mejor rendimiento gracias a su capacidad para mecanizar formas y curvas complicadas utilizando el mecanizado CNC de 5 ejes.
Español 
English 
Français 
Deutsch (Sie)