Guía de selección de materiales de mecanizado CNC: cómo elegir

El mecanizado CNC puede producir piezas de casi cualquier metal o plástico. Como tal, la gama de materiales a partir de los cuales se pueden producir piezas mediante fresado y torneado CNC es amplia, y el mecanizado CNC ofrece una amplia variedad de materiales. Ya sea que esté pensando en metal, plástico, madera o espuma, es importante comprender los beneficios y los mejores usos de cada material disponible. Un movimiento en falso y boom: tiempo y dinero perdidos. Pero no te preocupes, lo tenemos cubierto. Esta guía le explicará todo lo que necesita saber para elegir el material perfecto en todo momento.

Factores a considerar al elegir materiales de mecanizado CNC

Elegir el material adecuado para su proyecto de mecanizado CNC es fundamental para su éxito. Es una evaluación cuidadosa donde se deben equilibrar varios factores para lograr el resultado deseado. Cada material posee propiedades únicas que lo hacen adecuado para aplicaciones específicas. Para garantizar resultados óptimos, considere los siguientes factores clave:

Uso del producto

Mientras obtiene los requisitos del producto de los clientes, pregúnteles dónde se utilizará el producto. Pregunte sobre el entorno en el que operará o funcionará la pieza. Cada material tiene propiedades diferentes y se utiliza para aplicaciones específicas. Así, según la parte de aplicación, se eligen los materiales con las propiedades físicas y químicas más adecuadas.

Tolerancias dimensionales

Seleccione un material que ofrezca una excelente formabilidad y una fácil fabricación. Debido a que un material proporciona mayor maquinabilidad, es más fácil lograr requisitos de tolerancias estrictas.

Los requisitos de tolerancia dependen de la industria particular, ya que cada sector exige tolerancias diferentes. Por ejemplo, los sectores aeroespacial y médico exigen una fabricación de piezas de altísima precisión. Por tanto, requieren mayores tolerancias dimensionales.Elegir materiales con tolerancias dimensionales precisas es fundamental para lograr una alta precisión, rentabilidad y una finalización impecable y puntual del proyecto.

Carga de estrés

La carga de tensión significa qué tan robusta debe ser la pieza. Se estima según la aplicación del producto. Una vez que evalúe la tensión de carga, seleccione un material cuya capacidad de carga coincida mejor. La carga de tensión debe calcularse cuidadosamente. Podría ser crítico en algunas industrias.

Costo de materiales

El costo es el factor principal que afecta todo el proceso de selección de materiales de mecanizado CNC. Considere aquel material cuyos atributos son más acordes con los requisitos. Pero, por otro lado, debería ser rentable o más barato.

Disponibilidad de materiales

La disponibilidad del material es un gran problema cuando se llega a conocer en medio de un proyecto de producción en masa, especialmente cuando el material está agotado y ya no hay stock. El departamento de adquisiciones debe garantizar la disponibilidad antes de ultimar todos los detalles del proyecto.

Materiales populares de mecanizado CNC y sus propiedades

Ahora que sabe qué considerar, exploremos algunos materiales populares de mecanizado CNC y sus características únicas. Piense en esto como su hoja de trucos para encontrar la combinación perfecta para su proyecto:

Rieles:

1.Aluminio

 El aluminio, liviano, resistente a la corrosión y fácil de mecanizar, es una opción versátil para diversas aplicaciones. Se utiliza a menudo en la industria aeroespacial, automotriz y de bienes de consumo. Piense en cuadros de bicicleta livianos o elegantes cajas electrónicas.

Existen varios grados de materiales de aluminio, pero no todos son ideales para su uso en piezas y productos de mecanizado CNC. No obstante, los grados de aluminio como el aluminio 6061 y 7075 son altamente mecanizables y a menudo se utilizan en la producción de piezas donde el peso es una consideración, como piezas de motores de automóviles y estructuras aeroespaciales. Estas categorías de aluminio también encuentran aplicación en la electrónica de consumo, la construcción y la industria médica. Analicemos los diferentes tipos de aleaciones de aluminio:

● Aluminio 6061 Es la aleación de aluminio de uso general más común, con una buena relación resistencia-peso y excelente maquinabilidad.

● Aluminio 6082 tiene una composición y propiedades de material similares a las del 6061. Se usa más comúnmente en Europa (ya que cumple con los estándares británicos).

● Aluminio 7075 Es la aleación más comúnmente utilizada en aplicaciones aeroespaciales donde la reducción de peso es fundamental. Tiene excelentes propiedades de fatiga y puede tratarse térmicamente para obtener alta resistencia y dureza, lo que lo hace comparable a los aceros.

● Aluminio 5083 Tiene mayor resistencia que la mayoría de las otras aleaciones de aluminio y una resistencia excepcional al agua de mar. Esto lo hace óptimo para aplicaciones marinas y de construcción. También es una excelente opción para soldar.

2. Acero inoxidable

Con una excelente resistencia a la corrosión, el acero inoxidable es perfecto para entornos hostiles y aplicaciones que requieren higiene. Es una opción popular para dispositivos médicos, equipos de procesamiento de alimentos y componentes marinos. Imagine instrumentos quirúrgicos o utensilios de cocina duraderos.

● Acero inoxidable 304 Es la aleación de acero inoxidable más común. Tiene excelentes propiedades mecánicas y buena maquinabilidad. Es  resistente a la mayoría de las condiciones ambientales y medios corrosivos.

● Acero inoxidable 316 es otra aleación de acero inoxidable común con propiedades mecánicas similares a las 304. Sin embargo, tiene una mayor resistencia química y a la corrosión, especialmente a soluciones salinas (por ejemplo, agua de mar), por lo que suele ser mejor para hacer frente a entornos más hostiles.

● Acero inoxidable 2205 El dúplex tiene la mayor resistencia (el doble que las aleaciones de acero inoxidable comunes) y una excelente resistencia a la corrosión. Se utiliza en ambientes extremos, con muchas aplicaciones en Petróleo. & Gas.

● Acero inoxidable 303 tiene una tenacidad excelente, pero una menor resistencia a la corrosión en comparación con el 304. Debido a su excelente maquinabilidad, se usa a menudo en aplicaciones de gran volumen, como la producción de tuercas y pernos para el sector aeroespacial.

● Acero inoxidable 17-4 (SAE grado 630) tiene propiedades mecánicas comparables a las del 304. Puede endurecerse por precipitación en un grado muy alto (comparable a los aceros para herramientas) y tiene una excelente resistencia química, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de muy alto rendimiento, como la fabricación de palas para viento. turbinas.

3. Latón

El latón es una aleación de cobre y zinc conocida por su resistencia a la corrosión, excelente conductividad eléctrica y maquinabilidad. Aparece con frecuencia en bienes de consumo, sujetadores de baja resistencia, plomería y equipos eléctricos. Al ofrecer un equilibrio entre resistencia, maquinabilidad y atractivo estético, el latón se utiliza a menudo para componentes decorativos, accesorios e instrumentos musicales. Piense en manijas de puertas intrincadas o válvulas de trompeta brillantes.

El latón C36000 es un material con alta resistencia a la tracción y resistencia natural a la corrosión. Es uno de los materiales más fáciles de mecanizar, por lo que suele utilizarse para aplicaciones de gran volumen.

Características de los materiales:

Densidad típica: 8,4-8,7 g/cm3

No magnético

4. Titanio

El titanio, liviano pero increíblemente resistente, se usa a menudo en aplicaciones aeroespaciales, de implantes médicos y de alto rendimiento. Piense en componentes de aviones o reemplazos de cadera duraderos. 

El titanio tiene una alta relación resistencia-peso. En otras palabras, además de ser extremadamente fuerte, también es liviano. Además de tener una fuerte conductividad térmica, también son resistentes a la corrosión. Además, debido a que el titanio es biocompatible, se utiliza en la industria biomédica.

Es más, el titanio encuentra aplicación en la producción de piezas mecanizadas de alto rendimiento para varias industrias, incluidas la militar, la aeroespacial y la médica. El titanio también se utiliza como material para máquinas herramienta CNC.

Plástica:

1. ABS (acrilonitrilo butadieno estireno)

El ABS, un plástico versátil con buena resistencia al impacto y estabilidad dimensional, se utiliza en todo, desde juguetes y productos electrónicos hasta piezas de automóviles. Piense en ladrillos LEGO duraderos o fundas protectoras para teléfonos. Debido a su excelente maquinabilidad, resistencia a la tracción, resistencia al impacto y resistencia química, el material ABS es un material plástico muy asequible que es adecuado para el mecanizado CNC. Además, es fácil de colorear, lo que lo hace perfecto para usos donde la estética es crucial.

2. Policarbonato

El policarbonato es una excelente opción para el mecanizado CNC debido a su combinación de resistencia, transparencia y facilidad de mecanizado. Conocido por su fuerza, transparencia y resistencia al calor, el policarbonato se utiliza en anteojos, cascos de seguridad e incluso ventanas a prueba de balas. El policarbonato es más blando que otros plásticos, lo que lo hace propenso a rayarse. Se pueden aplicar recubrimientos para mejorar la resistencia al rayado.

3. Polieteretercetona (PEEK)

El material PEEK es un plástico de alto rendimiento con excelente resistencia química. Este material también tiene una alta estabilidad dimensional y resistencia mecánica. Una de sus principales ventajas es su capacidad para mantener la rigidez a altas temperaturas, lo que lo hace ideal para su uso en ambientes extremos.

PEEK encuentra aplicación en varias industrias, incluida la aeroespacial, la de procesamiento de alimentos y bebidas, y la de petróleo y gas. Se utiliza ampliamente en la producción de componentes semiconductores, casquillos, sellos, cojinetes, componentes de bombas y válvulas, etc.

Consejos para elegir la selección de materiales para su  Necesidades CNC

Es necesario tener en cuenta algunos factores cruciales antes de finalizar su material CNC. Considérelos posteriormente y encontrará el material más adecuado para sus proyectos.

●Priorizar el uso del producto: Mientras obtiene los requisitos del producto de los clientes, pregúnteles dónde se utilizará el producto. Pregunte sobre el entorno en el que operará o funcionará la pieza. Cada material tiene propiedades diferentes y se utiliza para aplicaciones específicas. Así, según la parte de aplicación, se eligen los materiales con las propiedades físicas y químicas más adecuadas.

●Considere el proceso de fabricación: Ciertos materiales son más compatibles con procesos de mecanizado CNC específicos. Por ejemplo, algunos plásticos son más adecuados para el fresado, mientras que otros son excelentes para el torneado.

●Piense a largo plazo: No te centres sólo en el coste inicial del material. Tenga en cuenta aspectos como el mantenimiento, la durabilidad y la vida útil. A veces, gastar un poco más por adelantado puede ahorrarle dolores de cabeza (¡y dinero!) en el futuro.

●No tengas miedo de experimentar: Si no está seguro de qué material es mejor, en lugar de preocuparse por elegir entre la gran variedad de materiales disponibles, puede seleccionar materiales de mecanizado comunes que los mejores ingenieros identificaron y concluyeron que funcionan bien para el mecanizado y son ampliamente aceptados para dichas aplicaciones. Los metales comunes incluyen latón, cobre, acero inoxidable y aluminio. Los plásticos comunes incluyen PEEK, acetal, nailon, ABS y policarbonato.

●Aproveche el conocimiento experto: En caso de duda, consulte con maquinistas experimentados o proveedores de materiales. Pueden ofrecer información y recomendaciones valiosas basadas en las necesidades específicas de su proyecto.

Errores comunes que se deben evitar al elegir materiales de mecanizado CNC

Incluso con las mejores intenciones, es fácil tropezar al elegir materiales de mecanizado CNC. Pero no se preocupe, estamos aquí para ayudarle a evitar estos errores comunes:

●Pasando por alto las propiedades del material: Es fácil quedar atrapado en el costo o la estética, pero no olvide los fundamentos. Asegúrese de que las propiedades del material se alineen con las necesidades de su proyecto. La resistencia, la durabilidad y la resistencia a la temperatura son sólo algunas de las cosas a considerar.

●Haciendo caso omiso de las tolerancias: El mecanizado CNC tiene que ver con la precisión. No considerar las tolerancias puede provocar que las piezas no encajen o no funcionen correctamente. ¡Ay!

●Subestimar la importancia de la maquinabilidad: Algunos materiales son más fáciles de mecanizar que otros. Elegir un material con el que sea difícil trabajar puede aumentar el tiempo y los costos de producción.

●Descuidar los requisitos de acabado superficial: ¿Necesitas un acabado tipo espejo? ¿O una superficie más texturizada? Tenga en cuenta el acabado superficial deseado al seleccionar el material. Algunos materiales se pulen mejor que otros.

●Sin considerar el medio ambiente: ¿Su pieza estará expuesta a productos químicos agresivos o temperaturas extremas? Asegúrese de que el material elegido pueda resistir los elementos.

Obtenga el material de mecanizado CNC adecuado para sus proyectos

La selección correcta de materiales CNC es esencial para fabricar una pieza buena y deseable. Lo mejor es considerar cuidadosamente todos los factores mencionados anteriormente. Si lo piensa detenidamente, podrá elegir un material exitoso para su próximo proyecto. Pero la forma más efectiva y eficiente de fabricar una pieza con las propiedades del material deseadas es contactar a los mejores en ello. Sí, puedes contactar con BERGEK CNC con confianza.

BERGEK CNC es un proveedor de clase mundial de servicios de mecanizado CNC y creación rápida de prototipos. Servimos a una amplia gama de industrias en diferentes regiones del mundo. Bergek CNC está aquí para ayudarle. Podemos proporcionar más de 60 metales y plásticos de ingeniería y contamos con maquinistas e ingenieros con experiencia que lo ayudarán a recomendar materiales para su proyecto dentro de su rango de presupuesto.

Si tiene alguna pregunta específica sobre el mecanizado de materiales, ¡no dude en contactarnos!

Preguntas frecuentes sobre el material de mecanizado CNC

1. ¿Cuál es el material más rentable para el mecanizado CNC?

Esto depende mucho de la aplicación en cuestión, pero en general el aluminio 6061 es el metal más común y de menor costo para el mecanizado CNC.

2. ¿Cuál es el mejor plástico para el mecanizado CNC?

POM (Delrin) es el plástico más económico para el mecanizado CNC. Esto se debe en parte a la excelente maquinabilidad de los termoplásticos.

3. ¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC con metales?

Los metales son ideales para aplicaciones de fabricación que requieren alta resistencia, dureza y/o resistencia confiable a temperaturas extremas.

4. ¿Cuáles son las ventajas del mecanizado CNC con plásticos?

Si bien son más comunes en la impresión 3D, los plásticos son ideales para el mecanizado CNC cuando se busca producir piezas livianas con requisitos de materiales especiales. Los plásticos también son viables para producir prototipos (especialmente antes de empezar a fabricar mayores cantidades con moldeo por inyección).

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