Historia: las máquinas CNC son dispositivos electromecánicos que manipulan herramientas de taller utilizando entradas de programación de computadoras. ¿Sabías? El nombre "CNC" en realidad significa Control numérico por computadora y representa uno de los dos métodos comunes (tecnología de impresión 3D como SLA, SLS / SLM y FDM como el otro) para generar prototipos a partir de un archivo de software digital.
La "tecnología CAD" más antigua para máquinas CNC: "cinta perforada"
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Las primeras máquinas CNC se desarrollaron en las décadas de 1940 y 1950 y se basaban en una tecnología común de almacenamiento de datos de telecomunicaciones conocida como "cinta perforada" o "cinta de papel perforada". La tecnología de cinta perforada es obsoleta desde hace mucho tiempo ya que el medio de datos pasó rápidamente al procesamiento de computadora analógico y luego digital en los años 50 y 60.
¿Cómo funcionan?
El maquinado en general es una forma de transformar una pieza de material en stock, como un bloque de plástico, y llegar a un producto terminado (generalmente una pieza prototipo) mediante un proceso controlado de eliminación de material. Similar a la otra tecnología de desarrollo de prototipos, FDM (impresión 3D), el CNC se basa en instrucciones digitales de un archivo Computer Aided Manufacturing (CAM) o Computer Aided Design (CAD) como Solidworks 3D. La máquina CNC interpreta el diseño como instrucciones para cortar piezas prototipo. La capacidad de programar dispositivos informáticos para controlar máquinas-herramienta aumenta rápidamente la productividad del taller al automatizar los procesos altamente técnicos y de trabajo intensivo. Los cortes automáticos mejoran tanto la velocidad como la precisión con la que se pueden crear piezas prototipo, especialmente cuando el material es crítico (como es el caso del polipropileno)
A menudo, los procesos de maquinado requieren el uso de múltiples herramientas para realizar los cortes deseados (por ejemplo, brocas de diferentes tamaños, insertos, etc). Las máquinas CNC comúnmente combinan herramientas en unidades o celdas comunes de las cuales la máquina puede extraer. Las máquinas CNC básicas se mueven en uno o dos ejes, mientras que las máquinas avanzadas se mueven lateralmente en los ejes X, Y, longitudinalmente en el eje Z y, a menudo, rotativamente alrededor de uno o más ejes. Las máquinas CNC de varios ejes son capaces de voltear las piezas automáticamente, lo que le permite eliminar material que anteriormente estaba "debajo". Esto elimina la necesidad de que los trabajadores den la vuelta al material de prototipo y le permite cortar todos los lados sin necesidad de intervención manual. Los cortes totalmente automatizados son generalmente más precisos de lo que es posible con las entradas manuales.
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Tipos de máquinas CNC: las máquinas CNC generalmente se dividen en una de las dos categorías generales: tecnologías de maquinado convencionales y tecnología de maquinado novedosa:
Tecnologías convencionales:
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Nuevas tecnologías:
Aplicación para la creación rápida de prototipos: las máquinas CNC fueron el primer gran avance en el campo de la creación rápida de prototipos. Antes del control numérico (en el caso de la tecnología de cinta perforada) y el control numérico por computadora (con computación analógica y digital), las piezas debían maquinarse a mano. Esto invariablemente condujo a mayores márgenes de error en los productos prototipo finales y aún más si cuando las máquinas se usaran manualmente para la fabricación a mayor escala.
¿Qué es mejor? ¿Impresión CNC o 3D?
La verdad es que depende del material, la complejidad de la parte y los factores económicos en juego. La tecnología de impresión 3D, como las máquinas FDM, construyen piezas de abajo hacia arriba. Pueden crear formas complejas y componentes internos algo más fácilmente que una máquina CNC. Por el contrario, las máquinas CNC convencionales están algo limitadas por las herramientas disponibles y los ejes de rotación que la máquina es capaz de utilizar. Por otro lado, la creación de prototipos FDM está mucho más limitada por los materiales que un bloque de material maquinado. Por ejemplo, si necesita un prototipo de una bisagra viva, querrá usar CNC y polipropileno.
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Se puede maquinar casi cualquier cosa, mientras que, por el contrario, solo ciertos materiales se han adaptado en filamentos adecuados para la impresión 3D.
Aplicación para la fabricación: muchas máquinas especiales de CNC nuevas están diseñadas específicamente para procesos de fabricación especializados. Por ejemplo, el maquinado electroquímico se utiliza para cortar productos metálicos altamente duraderos que de otro modo no serían factibles. Las máquinas convencionales de CNC son más expertas y típicamente utilizadas para el desarrollo de prototipos que la fabricación.
¡Saludos!
Luis Daniel Arzola (daniel.arzola@yamazen.com.mx)