Mecanizado de Piezas Metálicas
A la hora de abordar la fabricación de piezas para un proyecto, podemos plantearnos diferentes procesos:
- Fabricación aditiva.
- Mecanizado por arranque de viruta.
- Corte y deformación.
- Moldeo rápido por inyección.
- Colada por vacío.
Cada uno de ellos tiene una serie de ventajas e inconvenientes que hay que ponderar a la hora de escoger el más adecuado para cada necesidad.
Podríamos tratar el mecanizado de diferentes materiales, pero en este caso vamos a centrarnos en el mecanizado o fabricación de piezas metálicas.
Mecanizado de piezas metálicas
Cuando escuchamos el término mecanizado de piezas de metal, inmediatamente nos vienen a la mente imágenes de tornos y centros de mecanizado cnc. Pero éstos son sólo un par de los procesos de arranque de viruta que podemos hallar dentro de la fabricación de piezas metalicas.
El término mecanizado es un proceso de fabricación mecánica consistente en la obtención de una geometría partiendo de una materia prima en formato barra, taco o chapa.
Existen tres grandes grupos de mecanizado: El mecanizado por arranque de viruta, el mecanizado por corte y deformación de chapa y otros procesos de mecanizado.
Aunque a través del mecanizado se pueden procesar tanto materiales metálicos, como plásticos y otros materiales de origen vegetal, vamos a centrarnos exclusivamente en los procesos de fabricación de piezas metálicas.
Fabricación de piezas metálicas por arranque de viruta
La fabricación de componentes de metal mediante arranque de viruta, consiste en la obtención de la pieza final mediante la eliminación del material sobrante. Este material sobrante se elimina empleando herramientas de corte.
Los procesos por arranque de viruta permiten garantizar tolerancias muy ajustadas (hasta de una centésima en dimensión y del orden de micras en geometrías), por lo que son los más valorados cuando tenemos requerimientos de calidad elevados.
Los principales procesos de mecanizado de piezas por arranque de viruta son:
Mecanizado de piezas en torno
El mecanizado de piezas de metal mediante torneado consiste, en términos generales, en una serie de herramientas que atacan a la pieza, la cual se halla girando a un cierto número de revoluciones.
Para más información, te remitimos a la entrada ya publicada en nuestro blog donde detallamos el mecanizado de piezas metálicas en torno.
Mecanizado de piezas mediante fresado
El centro de mecanizado es la evolución natural de la fresadora. La diferencia básica consiste en que, mientras la fresadora sólo carga una herramienta, el centro de mecanizado, posee un almacén de herramientas y está gobernado por un control numérico.
Amarrada la pieza a la mesa de la máquina, una herramienta que gira sobre sí misma a ciertas revoluciones, arranca material, practicando cajeras, ranuras, planeados, etc.
En la entrada mecanizado de piezas por fresado dispones de información detallada a este respecto.
Taladrado
El taladrado forma parte de los procesos que se dan en los centros de mecanizado y en los tornos, pero tiene características propias, por lo que es interesante dedicarle un apartado.
El taladrado consiste en practicar agujeros sobre la pieza en cuestión.
Para ello, la broca cuenta con una serie de filos o labios formando una espiral. La broca corta frontalmente y las acanaladuras en espiral facilitan la evacuación del material arrancado.
Dentro del taladrado encontramos el llamado taladrado profundo. Llamamos taladrado profundo a aquel cuya longitud supera en 10 veces el diámetro. Conlleva tal complejidad que existen empresas que se dedican exclusivamente a este tipo de mecanizado.
Brochado y mortajado
Similares aunque diferentes en sí, el brochado y mortajado comparten como estrategia la realización de formas mediante una herramienta que copia su geometría en la pieza.
Mortajado de piezas de metal
El mortajado consiste en practicar ranuras, normalmente en el interior de casquillos. La herramienta, llamada espada, realiza numerosas pasadas “limando” la superficie, hasta alcanzar la profundidad de ranura deseada.
El mortajado se emplea, entre otros, para realizar los alojamientos para chavetas en casquillos.
Brochado de piezas de metal
El brochado en cambio, se basa en pasar una herramienta recta de varios filos, denominada brocha, sobre la superficie a tallar en la pieza, ya sea por fuera o por dentro, para darle una determinada forma. La operación se suele realizar en una sola pasada.
Un ejemplo de brochado es el alojamiento para la llave en la cabeza de un tornillo Allen.
¿Necesitas un presupuesto de mecanizado?
Contacta con nosotros a través del formulario. Nuestro equipo te atenderá personalmente para ofrecerte la solución más adecuada a tu necesidad.
Fabricación de piezas de chapa metálica
En la fabricación de piezas metálicas de chapa, por corte y/o deformación de chapa, no se produce viruta. En todo caso, aparecen retales de chapa o fragmentos de la misma como consecuencia de los procesos de corte.
Corte por láser de piezas metálicas
La pieza de chapa (desarrollo plano) se obtiene mediante el desprendimiento de partículas, como consecuencia de su calentamiento al incidir un rayo láser muy energético.
Para más información puedes dar un vistazo al artículo sobre corte láser de nuestro blog. También puedes informarte de los servicios que prestamos, así como de las capacidades en la página de corte láser.
Corte por agua de piezas de chapa metálica
En este caso, el recorte de la pieza de chapa lo provoca un chorro de agua con abrasivos a muy alta presión.
Como ventaja respecto a otros procesos de corte de chapa, destacaríamos la precisión, el buen acabado superficial y que, al no sufrir calentamiento, la estructura metalográfica no se ve alterada.
Los principales inconvenientes son:
- Se trata de un proceso de corte lento.
- Es más caro que el resto.
- Genera residuos en el agua que emplea para el corte.
Oxicorte
Este proceso de corte un gas combustible, junto al oxígeno, calientan el metal a 900ºC. Un chorro de oxígeno, liberado a alta presión, elimina el material caliente produciendo así el corte.
Es un proceso empleado en aceros ferríticos de baja aleación, donde no se requiera precisión ni buenos acabados.
Corte de piezas metálicas por Plasma
El corte por plasma está basado en la combinación termo-mecánica de un chorro de gas calentado por un arco eléctrico. Dicho arco (de corriente continua) se establece entre un electrodo ubicado en la antorcha y la pieza a mecanizar.
Este arco genera temperaturas del orden de los 25.000ºC. A estas temperaturas, el gas se ioniza (al desprenderse de los electrones) Como consecuencia, el gas pasa al 4º estado de la materia, plasma, convirtiéndose en un conductor gaseoso de alta densidad energética.
De este modo, el chorro de plasma lanzado contra la pieza atraviesa la totalidad del espesor a cortar, derritiendo y expulsando el material.
Punzonado de piezas metálicas de chapa
El proceso de punzonado es uno de los más rápidos para producir el corte de piezas de chapa metálica.
A modo de breve resumen, este proceso consiste en un punzón que, al atravesar una chapa, reproduce su forma en ésta última.
En nuestro artículo sobre punzonado de chapa metálica, hallarás mucha más información al respecto.
Plegado de piezas de chapa metálica
En este proceso de fabricación de piezas metálicas de chapa, la ésta, previamente cortada por cualquiera de los métodos anteriores, es doblada para convertirse en un cuerpo 3D.
Bien mediante una plegadora o mediante una plegadora, un punzón o un pisón, según sea el proceso escogido, va creando dobleces para reproducir la pieza de chapa definitiva.
En nuestro apartado de calderería industrial, podrás encontrar más información al respecto.
Estampación de piezas metálicas
La estampación metálica es un proceso de mecanizado mediante el cual las piezas se obtienen al comprimir la materia prima entre dos moldes situados en una prensa.
Hay dos tipos de estampación:
Estampación en frío
La estampación en frío se emplea para el conformado de piezas de chapa.
En este caso, la chapa pasa por una matriz (normalmente progresiva) que realiza sucesivamente operaciones de conformado y corte.
La estampación en frío es un proceso de fabricación de piezas de chapa metálica de alta productividad y económico. Sin embargo, para que resulte rentable, se deben fabricar series bastante largas (mínimo unas 40.000/año), ya que hay que amortizar la fabricación de la matriz.
Estampación en caliente
La estampación en caliente se utiliza para producir piezas sólidas con grandes deformaciones, que no podrían obtenerse en frío.
La pre-forma o materia prima, se calienta cerca de los 900ºC. Posteriormente se deposita en el molde y la prensa hace bajar rápidamente la parte superior del molde, generando un impacto que confiere a la pieza la forma del interior del molde en cuestión.
Otros procesos de mecanizado de piezas metálicas
Procesos como la soldadura, la electroerosión o la fabricación aditiva, son otros procedimientos para conseguir geometrías que no se pueden conseguir por otros medios.
¿Necesitas un presupuesto de mecanizado?
Contacta con nosotros a través del formulario. Nuestro equipo te atenderá personalmente para ofrecerte la solución más adecuada a tu necesidad.