Mecanizado: generalidades sobre el proceso
Mecanizado es un término general que responde a un conjunto variado de técnicas utilizadas para remover material de una pieza. Si bien existen múltiples procesos que se pueden enmarcar dentro de esta definición, podemos agruparlos en varias categorías:
- Procesos abrasivos como la molienda. En este caso el material se desprende debido a la fricción generada por otra superficie de mayor resistencia.
- Procesos de corte. Existen multitud de máquinas utilizadas para el mecanizado de piezas mediante corte. Entre ellas mencionamos el torneado CNC o el fresado CNC.
- Procesos que utilizan energía química o eléctrica. En esta categoría enmarcamos, por ejemplo, la electroerosión (EDM). También el mecanizado por láser o el grabado láser.
En el proceso de mecanizado cobran importancia sus tres partes: la pieza, la herramienta y la máquina. Para obtener una pieza de calidad con un buen acabado es imprescindible que estas tres partes encuentren un equilibrio entre sí. El material que compone la pieza debe estar libre de defectos, la herramienta debe ser adecuada al tipo de material y la máquina debe estar actualizada. Es importante que el técnico o ingeniero que ejecuta o controla el proceso sea un especialista en la técnica con la que está trabajando. Como iremos viendo en este blog, el mecanizado es un campo muy extenso, por lo que difícilmente podemos decir que una única persona es un verdadero experto en este campo.
¿Qué factores son importantes para escoger el tipo de mecanizado?
Cada trabajo es un mundo y cada empresa especializada tiene sus propios métodos y consideraciones. Sin embargo existen una serie de factores comunes a tener en cuenta a la hora de seleccionar un proceso u otro.
Características físicas
Con respecto a las características físicas de la pieza tenemos:
- ¿Cuáles son las tolerancias requeridas para la fabricación de la pieza?
- ¿Cuál es el tamaño de la pieza?
- ¿Trabajaremos con un material muy general o con una pieza altamente especializada de una aleación compleja?
Características de la producción
Con respecto a las características de la producción:
- ¿La producción será masiva o en pequeña escala?
- ¿Cuáles son los márgenes de tiempo que requiere el cliente?
- ¿Debemos focalizarnos en una alta precisión o es mejor ajustar costes (esta decisión recae por supuesto en el cliente)?
¿Qué procesos convencionales son los más utilizados?
El término “mecanizado” se remonta a la primera mitad del siglo XIX. Por lo tanto podemos imaginar que el desarrollo científico y tecnológico ha afectado sobremanera a las técnicas y procesos utilizados. Los procesos utilizados en aquella época son los mismos que hoy en día: torneado y fresado.
Torneado
El proceso de torneado consiste en trabajar una pieza utilizando herramientas de corte, usualmente no rotatorias, que se mueven a lo largo de la superficie eliminando, básicamente de forma lineal, mayor o menor cantidad de material. Nos reservamos el término “torneado” para hablar del mecanizado de superficies exteriores. Cuando, utilizando métodos similares, realizamos perforaciones o agujeros, hablamos de mandrinado.
Mecanizado de una pieza mediante torneado.
Fresado
El fresado es un proceso de mecanizado de piezas utilizando herramientas de corte rotatorias. De este modo, a diferencia del torneado, es posible realizar cortes en una cierta dirección. Es decir, el corte no necesariamente es lineal.
Tradicionalmente las máquinas que realizaban los procesos de torneado y fresado eran los tornos y las fresadoras, respectivamente. Hoy en día, gracias al avance tecnológico disponemos de centros de control numérico (CNC). Estos métodos permiten automatizar la producción de piezas gracias a la asistencia de las computadoras. Los expertos diseñan y transmiten al ordenador una serie de instrucciones que controlan el proceso. En estos casos, la intervención humana se limita a la programación del tratamiento mecánico.
Mecanizado utilizando una fresadora.
Mecanizado no convencional
Pese a que son los procesos más utilizados, no todas las piezas se pueden trabajar utilizando los procedimientos anteriormente descritos. En ciertas ocasiones es necesario hacer uso de técnicas que conocemos bajo el nombre genérico de “mecanizado no convencional”. Estas incluyen, entre otras:
- Corte por chorro de agua: el material es cortado utilizando agua a alta presión.
- Mecanizado electroquímico (ECM): permite eliminar material utilizando procesos electroquímicos. Se utiliza habitualmente en producción masiva de piezas difícilmente tratables utilizando métodos tradicionales. Concretamente hablamos de piezas con una gran dureza.
- Mecanizado por flujo abrasivo (AFM): método empleado fundamentalmente para procesos de acabado en superficies internas. Consiste en el paso de un fluido viscoso a través del conducto cuyo acabado buscamos perfeccionar. Es un método especialmente útil para eliminar imperfecciones ocasionadas durante el mandrinado.
Y si algo no te ha quedado claro, en el siguiente vídeo puedes ver la diferencia entre los dos métodos de los que hemos hablado: torneado y fresado.
