Las piezas metálicas de precisión suelen fabricarse mediante diversas tecnologías de mecanizado de precisión, siendo el mecanizado CNC un método común. Normalmente, las piezas de precisión exigen altos estándares tanto en dimensiones como en apariencia.
Por lo tanto, al mecanizar metales como el aluminio y el cobre mediante CNC, la aparición de marcas y líneas de herramienta en la superficie del producto terminado es un problema. Este artículo analiza las causas de las marcas y líneas de herramienta durante el mecanizado de productos metálicos. También proponemos posibles soluciones.
Fuerza de sujeción insuficiente de los accesorios
Causas:Algunos productos de metal con cavidad necesitan el uso de accesorios de vacío y pueden tener dificultades para generar suficiente succión debido a la presencia de irregularidades en la superficie, lo que da como resultado marcas o líneas de herramientas.
Solución:Para mitigar esto, considere la transición de una simple succión al vacío a una succión al vacío combinada con presión o soporte lateral. Como alternativa, explore opciones de fijación alternativas según la estructura específica de la pieza, adaptando la solución al problema específico.
Factores relacionados con el proceso
Causas:Ciertos procesos de fabricación de productos pueden contribuir al problema. Por ejemplo, productos como las carcasas traseras de tabletas se someten a una secuencia de pasos de mecanizado que consisten en perforar orificios laterales y luego fresar los bordes con CNC. Esta secuencia puede generar marcas de herramienta visibles al fresar los orificios laterales.
Solución:Un caso común de este problema ocurre cuando se elige la aleación de aluminio para carcasas de productos electrónicos. Para solucionarlo, se puede modificar el proceso sustituyendo el punzonado lateral y el fresado por solo fresado CNC. Al mismo tiempo, se garantiza un agarre uniforme de la herramienta y se reduce el corte irregular durante el fresado.
Programación inadecuada del acoplamiento de la trayectoria de la herramienta
Causas:Este problema suele surgir durante la fase de mecanizado de contornos 2D de la producción del producto. Un diseño deficiente del acoplamiento de la trayectoria de la herramienta en el programa CNC deja trazas en los puntos de entrada y salida de la herramienta.
Solución:Para evitar las marcas de herramienta en los puntos de entrada y salida, un enfoque típico consiste en introducir un ligero solapamiento en la distancia de enganche de la herramienta (aproximadamente 0,2 mm). Esta técnica permite evitar posibles imprecisiones en la precisión del husillo de avance de la máquina.
Si bien esta estrategia previene eficazmente la formación de marcas de herramienta, genera un mecanizado repetitivo cuando el material del producto es un metal blando. Por consiguiente, esta sección puede presentar variaciones de textura y color en comparación con otras áreas.
Patrones de escamas de pescado sobre superficies planas mecanizadas
Causas:Patrones circulares o de escamas en las superficies planas del producto. Las herramientas de corte utilizadas para procesar metales blandos como el aluminio o el cobre suelen ser fresas para materiales de aleación con 3 o 4 flautas. Su dureza oscila entre HRC55 y HRC65. Estas herramientas de fresado se realizan utilizando el borde inferior de la herramienta, y la superficie de la pieza puede desarrollar patrones circulares distintivos que afectan su apariencia general.
Solución:Se observa comúnmente en productos con altos requisitos de planitud y superficies planas con estructuras rebajadas. Una solución es cambiar a herramientas de corte de diamante sintético, que ayudan a lograr acabados superficiales más lisos.
Envejecimiento y desgaste de los componentes del equipo
Causas:Las marcas de las herramientas en la superficie del producto se atribuyen al envejecimiento y desgaste del husillo, los rodamientos y el husillo del equipo. Además, los parámetros inadecuados de holgura del sistema CNC contribuyen a la aparición de marcas de herramienta pronunciadas, especialmente al mecanizar esquinas redondeadas.
Solución:Estos problemas se derivan de factores relacionados con el equipo y pueden solucionarse mediante mantenimiento y reemplazo específicos.
Conclusión
Lograr una superficie ideal en el mecanizado CNC de metales requiere enfoques útiles. Existen diferentes métodos para evitar marcas y líneas de herramientas que implican una combinación de mantenimiento del equipo, mejoras en las fijaciones, ajustes del proceso y mejoras en la programación. Al comprender y corregir estos factores, los fabricantes pueden garantizar que los componentes de precisión no solo cumplan con los criterios dimensionales, sino que también presenten las cualidades estéticas deseadas.