Para los fabricantes, las operaciones de mecanizado y fundición de metales se presentan a veces como alternativas binarias. Sin embargo, hay muchas circunstancias en las que utilizar tanto la fundición como el mecanizado es lo más eficiente en términos de producción, como quedó claro en el reciente ensayo sobre fundición frente a mecanizado. En este artículo se tratan las ventajas del mecanizado de piezas de fundición y se analiza la aplicación de estas técnicas de producción a su próximo proyecto.

¿Qué es el mecanizado CNC de fundición?

Las piezas de fundición mecanizadas son componentes que se fabrican inicialmente mediante fundición y posteriormente se perfeccionan mediante mecanizado CNC. Para generar la pieza de fundición inicial se puede recurrir a la fundición a presión, la fundición a la cera perdida o la fundición en arena. Todos los procesos de fundición presentan inconvenientes, como un mal acabado superficial o un diseño restringido. El mecanizado CNC resuelve estos problemas mejorando la calidad de los productos y añadiendo diseños más complejos.

Algunas operaciones de mecanizado posibles son fresado por control numérico, torneado, taladrado, aserrado y otras operaciones no convencionales. piezas de fundición mecanizadas operaciones para obtener una superficie de primera calidad.

Mecanizado de piezas de fundición Ventajas.

Las piezas mecanizables tienen varias ventajas. Algunas de las más comunes son;

1. Modificación de piezas de fundición

Esos fundición mecanizada Las piezas producidas directamente a partir de sus moldes de fundición se conocen como "as-cast". Estas piezas contienen material extra procedente del sistema de inyección, las líneas de separación y otras características de la fundición. Para aumentar la calidad, los fabricantes tienen que deshacerse de este material no deseado, lo que puede hacerse con una simple sierra de arco para el desbaste o utilizando CNC para la precisión. Por ejemplo, en el caso de aluminio mecanizado de fundición, mecanizado CNC de aluminio ayuda a conseguir unas dimensiones y una precisión elevadas.

Los defectos de fundición pueden camuflarse fácilmente mediante el mecanizado CNC, y la calidad del producto final puede mejorar considerablemente. Además, permite desarrollar características que no pueden crearse sólo con fundición, como las aletas curvadas de una turbina. Algunos de los problemas de diseño pueden resolverse mediante técnicas como la fundición a la cera perdida, pero en la mayoría de los casos, los orificios, ranuras y roscas producidos mediante mecanizado son de mejor calidad.

2. Mejorar la calidad del acabado

Sin embargo, si fundición y mecanizado no necesitan características adicionales y el material que hay que retirar es fácilmente extraíble, sigue siendo importante utilizar el mecanizado CNC de precisión para obtener piezas de alta calidad. Algunos procesos, como la fundición a presión, pueden proporcionar superficies relativamente lisas que sólo requieren un ligero mecanizado. Sin embargo, las piezas producidas mediante fundición en arena o fundición a la cera perdida requieren una cantidad significativa de mecanizado para conseguir una superficie plana.

El mecanizado CNC también mejora la calidad de las piezas que tienen tolerancias estrechas. La fundición puede resultar económica cuando la producción es importante, y el mecanizado CNC garantiza que cada pieza tenga la forma correcta. Hay que tener en cuenta los márgenes de mecanizado durante la fase de fundición para que la integración se realice sin problemas.

Es aconsejable incorporar servicios de fabricación de chapas metálicas a su línea de producción. La principal ventaja es la capacidad de crear con rapidez y precisión piezas ligeras de numerosos materiales empleando diversas técnicas. El conocimiento de estas técnicas y su uso específico es vital para obtener los mejores resultados y acortar el tiempo de producción.

¿Cómo mecanizar piezas de fundición?

Durante el mecanizado, se elimina el material inútil de la pieza fundida para que su tamaño sea más exacto. Este proceso es beneficioso para eliminar el material sobrante de las piezas de fundición después del colado y antes del acabado. El mecanizado es útil porque es casi imposible obtener variaciones minúsculas en una pieza de fundición compleja, por lo que el producto final debe mecanizarse según las especificaciones requeridas. Suele realizarse después del tratamiento térmico pero antes del tratamiento superficial final, como la pintura, el anodizado o el chapado.

En cuanto al mundo actual, la aplicación de la tecnología en el mecanizado de piezas de fundición ha adoptado el control numérico por ordenador (CNC). El mecanizado puede clasificarse en muchas subcategorías, entre las que se incluyen las siguientes:

Perforación

El taladrado es la creación de agujeros en las piezas de fundición con la ayuda de una broca. También pueden utilizarse tornos y máquinas de corte, pero las taladradoras son las principales herramientas utilizadas en este proceso. Este proceso es crucial en el proceso de fundición, ya que ayuda a hacer agujeros en la pieza fundida.

Fresado

Para fresar se utilizan una fresa, una fijación, un objeto y una fresadora. La pieza de trabajo se sujeta durante este proceso de corte, y la fresa de la fresadora retira el material sobrante. Puede decirse que es uno de los métodos más frecuentemente aplicados en el ajuste posterior de la forma y el tamaño de las piezas de fundición.

Girar

En el torneado, la pieza gira sobre su eje mientras que la herramienta de corte está inmóvil o no se mueve. El equipo más crítico empleado en este proceso es la máquina de torno. El torneado es apropiado para generar los perfiles internos y externos de las piezas de fundición y es muy preciso.

Otros procesos de mecanizado

Además del taladrado, el fresado y el torneado, se utilizan otros procesos de mecanizado para el acabado de piezas de fundición: Además del taladrado, el fresado y el torneado, en el acabado de piezas de fundición se utilizan varios procesos de mecanizado más:

Aburrido:

Amplía y aumenta la precisión de los orificios pretaladrados de una pieza. Resulta útil para alcanzar las tolerancias dimensionales y posicionales correctas en piezas que requieren gran precisión y texturas superficiales pulidas.

Brochado:

El brochado es un proceso de corte de formas y diseños en piezas de fundición con ayuda de una herramienta de corte con dientes. La brocha tiene dientes progresivos que afeitan el material y pueden hacer formas internas y externas. Por tanto, es ideal para chaveteros, estrías y otras formas.

Rectificado:

El rectificado emplea una muela abrasiva que gira y lleva la superficie de la pieza a la posición real requerida. Este proceso es útil para ofrecer una alta calidad superficial y una tolerancia cercana. Las puntas cortantes de la muela abrasiva desgastan la superficie, eliminan las irregularidades y proporcionan una superficie pulida.

Todos estos métodos de mecanizado son importantes para garantizar que las piezas de fundición tengan la calidad y el tamaño adecuados para su uso u otros procesos.

Ventajas del mecanizado tras la fundición

Las piezas de fundición mecanizadas ofrecen numerosas ventajas, tales como Las piezas de fundición mecanizadas, por lo tanto, tienen los siguientes beneficios:

Mejorar la precisión

Los procedimientos de fundición a presión y en arena no bastan para producir piezas muy precisas. Se puede concluir que, aunque el proceso de fundición esté estrictamente regulado, siempre habrá algo de material que se pegue a la pieza fundida. El mecanizado facilita la eliminación de este excedente y aumenta la precisión de los componentes.

Fabricación de piezas complejas

Algunos diseños son demasiado intrincados para los moldes. El mecanizado hace posibles estas formas. Por ejemplo, taladrar o mandrinar es el único medio de crear agujeros complejos en piezas de fundición.

Reducción de costes

El mecanizado CNC es el proceso de fabricación de productos con la ayuda de ordenadores y herramientas informatizadas. Una máquina CNC puede utilizarse para mecanizar piezas sin necesidad de operaciones manuales una vez programadas las instrucciones informáticas adecuadas. Esta eficacia reduce el tiempo empleado en la producción y garantiza que todos los productos sean estándar, reduciendo así los costes de producción. El mecanizado CNC moderno, por tanto, ayuda a reducir los costes generales.

Ventajas de la fundición mecanizada frente a la fundición simple o el mecanizado

Los métodos de fundición son muy eficaces, ya que permiten producir muchas piezas en poco tiempo y a un coste relativamente barato. Sin embargo, no basta con fundir para conseguir el nivel adecuado de precisión y acabado en el producto. Las piezas fundidas recibidas pueden tener un exceso de metal y una fina capa de metal conocida como rebaba a lo largo de la línea de separación que puede requerir serrado, recorte o mecanizado.

Por otro lado, el mecanizado CNC proporciona piezas muy precisas, pero el ritmo al que se producen es muy lento y caro, lo que lo hace inadecuado para la producción en masa. La fundición mecanizada es una combinación de ambos métodos, con las ventajas de cada proceso. Utiliza el método de fundición junto con el mecanizado CNC para crear piezas precisas, de alta calidad y comparativamente baratas.

Limitaciones de las piezas moldeadas mecanizadas

Sin embargo, la fundición mecanizada presenta algunas desventajas:

• Las máquinas sólo pueden ser manejadas y operadas por personas formadas para ello, y éstas son profesionales.
• El mantenimiento de las máquinas es frecuente, lo que ocasiona algunos gastos.
• Las máquinas CNC utilizadas en taladrado, fresado y torneado son algunas de las más caras de adquirir e implantar.

Sin embargo, se trata de los primeros y sucesivos costes de la fundición mecanizada, que a largo plazo resulta más económica y ahorra tiempo.

Incorporación de márgenes de mecanizado en sus diseños

Durante el diseño de moldes para piezas de fundición mecanizadas, deben tenerse en cuenta los márgenes de mecanizado. De este modo, las piezas fundidas disponen de material suficiente para el mecanizado de precisión.

Esto puede ocurrir si una pieza con un labio estrecho o un saliente necesita una tolerancia ajustada. Si el diseño del molde coincide con la protuberancia, la contracción o la porosidad pueden disminuir su tamaño. Imagine que se mecaniza el acabado superficial o la forma de la protuberancia para mejorarla. Si es así, los maquinistas pueden tener que retirar más material, dejando una parte sin terminar.

Los márgenes de mecanizado se incorporan al diseño, lo que aumenta ligeramente el tamaño de las piezas fundidas o de las zonas que deben mecanizarse mediante CNC. Estas sobremedidas son eficaces para garantizar que el producto final cumple el nivel de tolerancia y, por tanto, se producen menos casos de piezas rechazadas y se dedica más tiempo al proceso de mecanizado.

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