El mecanizado CNC es un proceso de fabricación moderno que convierte las materias primas en productos precisos. Utiliza máquinas controladas por ordenador que cortan y dan forma a los materiales. Estas máquinas pueden trabajar con diversos materiales, pero elegir el adecuado es clave. He explorado y preparado una lista de los 10 mejores materiales de mecanizado CNC.
Todos estos materiales tienen propiedades únicas. Algunos pueden soportar el calor y otros son ligeros y fáciles de moldear. Sin embargo, un material inadecuado no sólo provoca el desgaste de las herramientas, sino que también afecta a la calidad de los productos. Así pues, para ayudarle a hacer una elección más inteligente, vamos a hablar de los 10 mejores materiales de mecanizado CNC con sus aplicaciones.
Los 10 mejores materiales de mecanizado CNC con aplicaciones
Como he dicho antes, una máquina CNC puede manipular una gran variedad de productos. Sin embargo, el producto final es tan bueno como el material utilizado para fabricarlo. Por lo tanto, elegir el material más fiable es crucial en Mecanizado CNC. He explorado los 10 materiales principales, simplificando este proceso. Así que, vamos a sumergirnos y analizar esos materiales con sus especificaciones.
1- Aluminio
El aluminio es una de las opciones más populares para el mecanizado CNC. ¿POR QUÉ? La primera razón es su ligereza. Tiene una densidad de 2,7 g/cm³, muy inferior a la de otros materiales. Además, los átomos de su estructura están muy espaciados, lo que lo hace ligero pero resistente. Por eso las máquinas CNC pueden cortarlo, taladrarlo y darle forma fácilmente, lo que reduce el tiempo de mecanizado.
Aplicaciones: El aluminio se utiliza en la industria aeroespacial por su ligereza. Con él se fabrican, por ejemplo, alas y motores de aviones. La industria del automóvil también utiliza este metal para fabricar ruedas, bloques y soportes. Por último, también se emplea en la fabricación de carrocerías de teléfonos, carcasas de ordenadores portátiles y disipadores térmicos.
2- Acero inoxidable
El acero inoxidable es otra de las Mecanizado CNC. Es conocido por su durabilidad y resistencia a la corrosión. El mayor contenido de cromo del acero inoxidable forma una capa de óxido. Esta capa protege la superficie de la corrosión, por lo que puede durar mucho tiempo, incluso en entornos difíciles. Además, el acero inoxidable puede soportar grandes cargas y tensiones sin romperse gracias a su mayor resistencia a la tracción.
Aplicaciones: El acero inoxidable se utiliza en la fabricación de equipos médicos debido a su superficie no porosa. Esta superficie evita la contaminación y los ataques bacterianos. En la industria del automóvil, fabrica sistemas de escape y válvulas para vehículos. Además, su alta resistencia a la corrosión lo hace ideal para piezas marinas, por ejemplo, muelles de barcos.
3- Acero dulce (acero al carbono)
El acero dulce es un material muy utilizado para el mecanizado CNC. Es un tipo especial de acero que contiene 0,3% de carbono, lo que lo hace resistente pero no demasiado duro. Esto significa que el acero dulce es fácil de cortar, taladrar y soldar con máquinas CNC sin riesgo de rotura. Además, ofrece una mayor flexibilidad, lo que lo hace versátil para fabricar formas complejas. Por último, a diferencia del acero inoxidable, es asequible, lo que reduce los costes totales.
Aplicaciones: El acero dulce se utiliza para fabricar piezas de maquinaria debido a su mayor resistencia. La industria del automóvil lo utiliza en soportes y bastidores de vehículos. Además, puede utilizarse para armazones de muebles, como mesas y estanterías. El acero al carbono es útil para fabricar engranajes, ejes, plantillas y accesorios de equipos industriales.
4- Latón
El latón es una aleación de cobre y zinc. Ofrece una excelente relación peso/resistencia y se considera la mejor opción para el mecanizado CNC. Otros materiales suelen producir más fricción durante el proceso de mecanizado. Sin embargo, produce menos fricción y calor, reduciendo el desgaste de la herramienta. Además, el latón es conocido por su resistencia a la oxidación y su aspecto dorado brillante. Esto lo hace perfecto para crear artículos decorativos complejos con máquinas CNC.
Aplicaciones: Debido a su resistencia a la corrosión, el latón se utiliza en sistemas de fontanería. Además, el latón tiene una alta conductividad eléctrica. Por eso se puede utilizar para fabricar interruptores, conectores y terminales. Por último, sus propiedades magnéticas lo hacen ideal para sistemas aeroespaciales y de defensa.
5- Cobre
El cobre es un metal de color naranja rojizo conocido por su facilidad de fabricación debido a su mayor ductilidad. Por eso puede utilizarse para hacer formas complejas mediante mecanizado CNC. Además, ningún otro metal es tan buen conductor del calor y la electricidad como el cobre. Puede absorber y transferir calor rápidamente, por lo que es perfecto para fabricar piezas térmicas. Además, el cobre es naturalmente resistente a la corrosión gracias a la capa de pátina. Por tanto, puede soportar diferentes entornos duros, húmedos y salinos.
Aplicaciones: Su excelente conductividad eléctrica hace que el cobre sea ideal para fabricar circuitos y conectores. Además, debido a sus propiedades antimicrobianas naturales, se utiliza en equipos médicos. Se utiliza en radiadores y conectores de las industrias automovilística y aeroespacial.
6- Titanio
El titanio es uno de los materiales más utilizados en el mecanizado CNC. Aunque es fuerte como el acero, es muy ligero. Por eso puede fabricarse fácilmente con máquinas CNC. Además, el titanio también es conocido por su mayor durabilidad. Una vez mecanizadas, las piezas durarán varios años. Además, el titanio es muy resistente al calor. Así, puede soportar el calor de fricción durante el mecanizado y no se funde.
Aplicaciones: El titanio tiene una mayor biocompatibilidad. Por eso se utiliza en la fabricación de tornillos óseos, placas e implantes dentales. Además, soporta con eficacia productos químicos agresivos. Por eso la industria química lo utiliza para fabricar válvulas y contenedores. Por último, las industrias naval, militar y automovilística utilizan el titanio en diferentes piezas.
7- Plásticos
El plástico es el material más manejable y rentable utilizado en el mecanizado CNC. Es ligero y flexible, por lo que es fácil de moldear y fabricar. Por eso es ideal sobre todo para prototipos y pruebas de productos. Además, produce menos fricción gracias a su superficie lisa, lo que reduce el desgaste de las herramientas. En el mecanizado CNC se utilizan diferentes tipos de plásticos; algunos de ellos son:
- ABS (acrilonitrilo butadieno estireno): Fuerte y resistente
- POM (Delrin o Acetal): Alta resistencia y baja fracción
- Nylon: Buena estabilidad dimensional
- Policarbonato (PC): Transparente y resistente
- PTFE (teflón): Resistente al calor y resbaladizo
Aplicaciones: Debido a su naturaleza no metálica, los plásticos son muy resistentes a la corrosión. Por eso se utilizan en piezas de automoción y aeroespaciales. Además, también se utilizan en herramientas quirúrgicas, aparatos ortopédicos y carcasas en la industria médica. Por último, el plástico es un aislante de la electricidad. Por tanto, se puede utilizar para piezas aislantes y cubiertas de placas de circuitos.
8- Acero para herramientas
El acero para herramientas es un tipo especial de acero robusto y duro. Se denomina "acero para herramientas" porque se utiliza principalmente en la fabricación de diferentes herramientas, como matrices y moldes. Utilicé este material por varias razones en el mecanizado CNC. Una razón principal es su estabilidad dimensional. Esto significa que, cuando se mecaniza, mantiene tolerancias estrechas y permanece estable. Además, el acero para herramientas de alta calidad puede resistir altas temperaturas y moldearse fácilmente con calor.
Aplicaciones: El acero para herramientas se utiliza para fabricar brocas, fresas y herramientas de torno. Debido a sus estrechas tolerancias, también se utiliza en la fabricación de matrices y moldes de alta precisión. Las piezas de maquinaria industrial, como levas y cojinetes, también utilizan este material.
9- Magnesio
El magnesio es otro de los mejores materiales para el mecanizado CNC. Es el material más ligero, incluso 30% más ligero que el aluminio. Sin embargo, su ligereza no significa que sea débil; tiene una buena relación resistencia-peso. Esto significa que el magnesio es ligero pero resistente, lo que facilita su mecanizado y ahorra tiempo y costes. Además, tiene propiedades de absorción de vibraciones que garantizan la precisión durante el mecanizado.
Aplicaciones: La ligereza del magnesio lo hace ideal para la industria aeroespacial. Por ejemplo, sirve para fabricar armazones de asientos y otras estructuras ligeras. Además, se utiliza en cámaras, teléfonos y carcasas de portátiles en electrónica. Además, los dispositivos médicos utilizan magnesio en armazones y soportes.
10- Zinc
El zinc es un material todoterreno en el mecanizado CNC cuando se necesita precisión y facilidad. Aunque no es tan famoso como el aluminio y el acero, puede utilizarse para piezas pequeñas y detalladas. El zinc es ligero, blando y fácil de cortar y moldear, lo que reduce el tiempo y el desgaste de la herramienta. Además, el zinc mecanizado ofrece un aspecto brillante y delicado, ideal para artículos decorativos. Por último, mantiene la forma y alcanza una tolerancia ajustada, por lo que puede mecanizarlo para piezas de geometría compleja.
Aplicaciones: El zinc se utiliza en piezas de automoción para fabricar carburadores, manetas y soportes. También se utiliza en carcasas electrónicas para fabricar conectores y cargadores. Además, el zinc se utiliza en válvulas y accesorios para controlar el flujo de agua. Debido a su aspecto brillante, también se utiliza en arte y decoración, como artículos de artesanía, esculturas e insignias para clientes.
Consideraciones clave al elegir el material de mecanizado CNC
Desde el metal hasta el plástico, cada material se comporta de forma diferente bajo la máquina CNC. Si elige el material equivocado, acabará obteniendo resultados no deseados, como el desgaste de la herramienta. Así pues, antes de tomar una decisión definitiva, veamos algunas consideraciones que debe tener en cuenta.
- Resistencia y durabilidad: En primer lugar, hay que conocer la resistencia de cada material. Si quiere una pieza que pueda soportar altas presiones, nunca debe renunciar a la resistencia. El titanio, el acero inoxidable y el acero al carbono son los materiales más resistentes.
- Peso: Evalúe el peso de su proyecto. Por ejemplo, si su proyecto exige mayor resistencia pero poco peso, debe utilizar aluminio. Sin embargo, si el peso ligero no le preocupa, puede optar por el latón y el acero inoxidable.
- Maquinabilidad: Se refiere a la facilidad con la que se pueden fabricar los materiales. Algunos materiales, como el plástico, el aluminio y el latón, son fáciles de mecanizar. Sin embargo, algunos materiales, como el titanio y el Inconel, son más difíciles y provocan el desgaste de las herramientas. Por lo tanto, debe elegir materiales más fáciles de mecanizar para ahorrar tiempo y dinero.
- Disponibilidad y plazo de entrega: Algunos materiales son fáciles de conseguir. Puede encontrarlos cuando los necesite. Sin embargo, otros requieren tiempo y esfuerzo. Por lo tanto, si trabaja con un plazo de entrega ajustado, prefiera los materiales fáciles de conseguir.
- Coste y asequibilidad: Los distintos materiales tienen precios diferentes. Por eso, antes de elegir un material, tenga en cuenta su presupuesto. Por ejemplo, el aluminio, el plástico y el acero dulce son opciones económicas. Sin embargo, el titanio, el acero inoxidable y las superaleaciones son caros.
Conclusión
El mecanizado CNC abre infinitas posibilidades en la fabricación de productos. Sin embargo, la calidad de esos productos depende en gran medida del material que elija para el mecanizado CNC. El material equivocado puede arruinar el tiempo y hacer perder dinero. He hablado de los 10 mejores materiales de mecanizado CNC y sus aplicaciones.
Cada material tiene propiedades únicas, desde el aluminio y el magnesio ligeros hasta el latón y el cobre pesados. Además, todos estos materiales desempeñan funciones distintas en diversas industrias. Así que, antes de elegir el material definitivo para el mecanizado, tenga en cuenta algunos factores. Por ejemplo, debe evaluar las necesidades de su proyecto, el precio de los materiales, su resistencia y su peso.