Mecanizado CNC de aluminio: ¡Una guía definitiva!

El aluminio es un elemento versátil que se utiliza en diversas industrias. Desde la industria aeroespacial hasta la automotriz, este metal tiene una gran presencia. Pero, ¿ha considerado qué ayuda a los fabricantes a crear formas complejas con aluminio? Puede apostar a que sí: es el mecanizado CNC de aluminio.

El mecanizado CNC permite a los fabricantes cortar y dar forma al aluminio con precisión. Como resultado, fabrican piezas y componentes complejos de aluminio. Sin duda, el aluminio es un material muy popular. Sin embargo, la gente no entiende el mecanizado CNC. Esta guía le proporcionará una explicación detallada de este tema.

 

Descripción general del mecanizado CNC de aluminio

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación que se basa en un sistema informático. CNC significa Sistema de Control Numérico. Este proceso de fabricación es rápido y ofrece un resultado exacto gracias al CNC. Las máquinas que se utilizan en estos procesos se denominan máquinas CNC.

Como dije anteriormente, el aluminio es uno de los materiales más utilizados en diferentes industrias. Su excelente maquinabilidad, resistencia y bajo costo lo hacen destacar. Los fabricantes utilizan este material y lo mecanizan a través de un sistema CNC. Como resultado, se fabrican varias piezas y productos que son 100% similares a lo que el fabricante desea.

El mecanizado CNC ha contribuido a la amplia usabilidad de este material. Por ejemplo, la industria aeroespacial utiliza aluminio para fabricar diferentes piezas. La razón es que el aluminio es un material liviano. Pero esas piezas tienen diseños complejos e intrincados. Por lo tanto, la máquina CNC ayuda a los fabricantes a fabricar esas piezas complejas.

Sin el mecanizado CNC, la usabilidad del aluminio habría sido muy escasa. Repasemos brevemente cómo funciona el mecanizado CNC del aluminio. Primero, el operador diseña el producto que desea obtener. Una vez hecho esto, el diseño se convierte en la instrucción programada en forma codificada.

Esta instrucción codificada se introduce en el sistema informático. La pieza de trabajo (material de aluminio) se coloca en la mesa de trabajo de la máquina CNC. El operador enciende el sistema. Como resultado, la herramienta de corte de la máquina CNC comienza a seguir las instrucciones codificadas. Cortan y dan forma a la pieza de trabajo (material de aluminio) según las instrucciones codificadas.

En última instancia, el fabricante obtiene el resultado final que es similar a su diseño inicial. Así es como funciona el mecanizado CNC de aluminio. Recuerde, este proceso informático proporciona un 100% de precisión a una velocidad vertiginosa. Además, puede tener una excelente repetibilidad, lo que mejora aún más su alcance. Recuerde, este proceso de fabricación es frecuente.

Técnicas habituales de mecanizado CNC de aluminio

Como dije anteriormente, el tema del mecanizado CNC es muy amplio. En este proceso de fabricación se utilizan diferentes técnicas. Cada método difiere de los demás en cuanto a su funcionamiento y resultados. No sería incorrecto decir que cada método es distinto. Profundicemos y analicemos cada técnica.

 

1- Fresado CNC

 

En el fresado CNC, la pieza de trabajo permanece estacionaria. Las herramientas de corte se mueven y cortan el material de aluminio (pieza de trabajo). En este proceso se utilizan fresadoras CNC. Hay diferentes tipos de estas máquinas disponibles, que varían en su número de ejes.

Algunas máquinas tienen tres ejes y solo pueden hacer formas simples. Por otro lado, algunas fresadoras CNC tienen más de cinco o seis ejes y son adecuadas para hacer formas complejas. Esta técnica de mecanizado ayuda a fabricar piezas de motor, herramientas quirúrgicas y prototipos rápidos.

 

2- Perforación CNC

 

El taladrado CNC es un proceso sencillo de hacer agujeros en la pieza de trabajo (aluminio). Pero se puede decir que estos agujeros se pueden hacer sin utilizar el mecanizado CNC. Tienes razón, pero a veces, la fabricación requiere un agujero con precisión. La precisión disminuye cuando se utilizan métodos convencionales para hacer agujeros.

Tenga en cuenta que el aluminio es un material sólido. Por lo tanto, las máquinas de perforación CNC se utilizan para este propósito. Estas máquinas son exactas y siguen instrucciones computarizadas. El tamaño y la profundidad del agujero son esenciales para un proceso de fabricación complejo. Los errores menores pueden resultar en la incompatibilidad de los componentes en ese agujero.

El taladrado CNC funciona mejor en estos casos. Controla los tamaños y la profundidad del agujero y garantiza la precisión. Por lo tanto, estos agujeros se pueden fabricar rápidamente para adaptarse a la placa de acero o cualquier conjunto de componentes. Además, las máquinas de perforación CNC ofrecen una salida rápida. La fabricación puede hacer múltiples agujeros en material de aluminio en poco tiempo.

 

3- Torneado CNC

 

Los tornos son una excelente manera de realizar fácilmente cualquier forma compleja. En este método, la pieza de trabajo (aluminio) se carga en el mandril y se deja girar. Durante este giro, las herramientas de corte único se mueven a lo largo de la pieza de trabajo. Retiran las piezas de la pieza de trabajo y le dan forma según las instrucciones.

Tenga en cuenta que todo este proceso se basa en un sistema informático. Por lo tanto, la pieza de trabajo se corta de una manera que satisface las necesidades de los fabricantes. El método de torneado CNC se utiliza para fabricar diferentes productos con diversas formas. Algunos ejemplos incluyen cilíndricos, ranuras, roscas, etc. El torneado CNC de aluminio es rentable y ofrece una entrega rápida.

 

Beneficios del uso de aluminio para piezas mecanizadas CNC

 

De todo lo anterior se desprende que el mecanizado CNC de aluminio está muy de moda. ¿Verdad? Pero la pregunta es, ¿qué hace que este material sea el elegido para el mecanizado CNC? Profundicemos y exploremos los detalles.

 

1- Resistencia y durabilidad

 

El aluminio es un material muy resistente y con una durabilidad excelente. Esto significa que durante el mecanizado no se rompe. Además, las piezas fabricadas con aluminio pueden soportar un uso intensivo. No tiene sentido utilizar material en el mecanizado CNC si no es lo suficientemente resistente. Las piezas y componentes que están hechos de aluminio duran años sin deteriorarse. Por eso los fabricantes lo consideran adecuado para el mecanizado CNC.

 

2- Resistencia a la corrosión y longevidad

 

Lo que más me gusta del aluminio es que ofrece una excelente lucha contra la corrosión. Déjame explicarte cómo. Cuando entra en contacto con el oxígeno, el aluminio forma una capa de óxido llamada recubrimiento de óxido de aluminio. Esta capa protege al aluminio de la corrosión. Debido a esta resistencia a la corrosión, este material se mantiene en buen estado durante un período prolongado. Esta característica mejora aún más su alcance para el mecanizado CNC.

3- Ligereza y maquinabilidad

El aluminio es ligero, por lo que sus piezas son adecuadas para la industria aeroespacial y los automóviles. Estas piezas reducen la confusión de combustible en los automóviles. Además, sus capacidades ligeras mejoran la aerodinámica de los aviones. Además, el aluminio es muy fácil de mecanizar. La razón es que es frágil. Por lo tanto, cortar y dar forma a través de la máquina es seguro.

4- Acabado de la superficie y versatilidad

El material de aluminio es muy versátil. Puedes conseguir diferentes aleaciones de aluminio que te brinden propiedades más específicas. Imagina que necesitas una resistencia extrema. En tal caso, puedes usar una aleación de aluminio con magnesio, cobre y cromo (aluminio 7075). De manera similar, existen diferentes aleaciones de aluminio que tienen propiedades únicas.

Además, el fabricante lo utiliza para hacer diferentes formas. No importa cuán compleja sea la forma, el aluminio nunca decepciona. El acabado de la superficie es otro aspecto que hace que el aluminio sea adecuado para el mecanizado CNC. Las piezas de aluminio mecanizadas por CNC no necesitan el proceso adicional de pulido de la superficie. Su corte durante el mecanizado les da el pulido de la superficie.

5- Costo y asequibilidad

El aluminio es un material económico. Su uso para fabricar diferentes piezas y componentes no supone un gran coste. Además, las piezas de este material para máquinas CNC también son menos costosas, por lo que los fabricantes pueden utilizar fácilmente esas piezas para completar cualquier proyecto. Por el contrario, otros materiales que ofrecen propiedades similares al aluminio son caros.

Su uso externo en el mecanizado CNC es económico. El aluminio ofrece propiedades similares al titanio de primera calidad. No digo que el aluminio sea tan bueno como el titanio, pero cuando se observan los precios de ambos materiales, uno tiende a inclinarse por el aluminio. ¡Es un material con una buena relación calidad-precio!

 

¿Qué grado de aluminio es adecuado para el mecanizado CNC?

Como dije antes, el aluminio tiene muchas aleaciones. Los fabricantes utilizan diferentes elementos de aleación para lograr las propiedades deseadas. Debido a estas aleaciones, el aluminio tiene muchos grados diferentes. Cada uno tiene propiedades únicas y propósitos específicos. Investiguemos los detalles de los grados de aluminio adecuados para el mecanizado CNC.

 

• 1000 Serie

 

La aleación de aluminio 1xxx contiene el aluminio más puro y al menos el 99 % en peso. Sin elementos de aleación específicos, estos son casi todos aluminio puro. Por ejemplo, el aluminio 1199 contiene el 99,99 % de aluminio en peso y forma láminas de aluminio. Estos son los grados más blandos pero tienen una excelente resistencia a la corrosión. Los fabricantes los utilizan para el mecanizado CNC para crear productos para la industria alimentaria.

 

• 2000 Serie

 

El cobre es el principal elemento de aleación de la serie 2000 de aluminio. Estos grados de aluminio se pueden endurecer por precipitación. Debido a esto, son casi tan fuertes como el acero. ¿Tienes dudas sobre el endurecimiento por precipitación? Es el proceso de calentar el metal a una temperatura específica.

Este calentamiento mejora la resistencia al límite elástico del aluminio. Debido a la presencia de cobre, el grado de aluminio 2xxx tiene una baja resistencia a la corrosión. El aluminio 2024 también contiene manganeso y magnesio, que se utilizan en componentes aeroespaciales. La máquina CNC tiene una serie de aleaciones y fabrica productos de alta resistencia.

 

• 3000 Serie

 

El aluminio de grado 3xxx contiene manganeso como su elemento adicional más importante. Estas aleaciones de aluminio también se pueden endurecer por deformación. El aluminio 3004 también contiene magnesio, que se utiliza para fabricar latas de bebidas. Estos grados ofrecen una excelente maquinabilidad y resistencia a la corrosión. Debido a la facilidad de uso de la máquina, el fabricante la utiliza para el mecanizado CNC. Por lo general, sus productos se utilizan en los hogares para utensilios de cocina.

 

• 4000 Serie

 

El silicio es el principal elemento de aleación del aluminio de la serie 4000. El silicio reduce el punto de fusión del aluminio de grado 4xxx. El aluminio 4043 se utiliza como material de electrodo revestido para soldadura. En la construcción, las aleaciones de aluminio de la serie 6000 y el aluminio 4047 se utilizan como placas y revestimientos. Estos grados de aluminio también se someten a mecanizado CNC. Los fabricantes crean productos que resisten a bajas temperaturas. La razón es que tienen puntos de fusión bajos.

 

• 5000 Serie

 

El magnesio es el principal elemento de aleación de la serie 5000. Estos grados tienen la mejor resistencia a la corrosión y son muy duraderos. Debido a esto, se utilizan normalmente en aplicaciones marinas. Las piezas utilizadas en aplicaciones marinas permanecen en contacto con el agua salada. Por lo tanto, su excelente resistencia a la corrosión las mantiene en buen estado durante mucho tiempo. Por ejemplo, el aluminio 5083 es ​​una aleación que se utiliza a menudo en piezas de barcos. El mecanizado CNC de estos grados también produce productos para la industria marina.

 

• 6000 Serie

 

Como se mencionó anteriormente, tanto el magnesio como el silicio forman muchas aleaciones de aluminio. La combinación de estos elementos se utiliza para crear la serie 6000. Esta serie de aluminio no es muy resistente, por lo que se endurece por precipitación. Sin embargo, tiene buena resistencia a la corrosión, maquinabilidad y soldabilidad. Esta serie de aluminio es estándar en la industria automotriz.

 

• 7000 Serie

 

Estas aleaciones de aluminio se componen principalmente de zinc. Sin embargo, algunas aleaciones de esta serie pueden estar compuestas de cobre, cromo y magnesio. Lo que no me gusta de estas aleaciones es que no son muy resistentes a la corrosión y las piezas fabricadas con ellas no son muy duraderas.

Sin embargo, su resistencia y robustez las hacen destacar. Debido a su alta resistencia, la clase 7000 se suele utilizar en aplicaciones aeroespaciales. Permítanme darles un ejemplo. 7075 es una marca común de esta serie. Su resistencia a la corrosión es menor que la de otras aleaciones, pero su resistencia y dureza son excelentes.

 

• 8000 Serie

 

En la sección anterior, mencioné siete series diferentes, pero algunas aleaciones aún no encajan en ninguna de esas categorías. Por lo tanto, estas aleaciones únicas pertenecen a la serie 8000. Estas aleaciones pueden incluir muchos otros elementos, incluidos el hierro y el litio. Por ejemplo, el aluminio 8176 contiene un 0,6 % de hierro y un 0,1 % de silicio (en peso) que se utiliza para fabricar cables.

 

Aplicaciones del mecanizado CNC de aluminio

 

En la sección anterior, comprendimos los diferentes aspectos del mecanizado CNC de materiales de aluminio. Espero que los comprendas bien y no estés confundido. Aún así, quiero que sigas leyendo. ¿Por qué? Voy a mencionar una aplicación crítica del mecanizado basado en CNC. Te ayudará a comprender cómo se utiliza este proceso de fabricación.

 

1- Industria aeroespacial

 

El aluminio es ligero, por lo que se utiliza para fabricar diferentes componentes de los aviones, lo que mejora la aerodinámica. Además, la excelente resistencia de este material lo hace ideal para esta industria. A continuación, se muestra la lista de piezas que se fabrican mediante mecanizado CNC de materiales de aluminio:

 

• Alas
  Soportes
  Soportes de motor
  Piezas del fuselaje de aeronaves
  Componentes del tren de aterrizaje.

 

2- Industria automotriz

 

Esta industria ha recurrido al mecanizado de aluminio basado en CNC. El aluminio es excelente para resistir la oxidación y es duradero. Por lo tanto, los fabricantes fabrican diferentes piezas y componentes de formas complejas con este material. Su rentabilidad es un beneficio adicional.

Su bajo precio ayuda a los fabricantes a utilizar las piezas reduciendo el costo de sus vehículos. A continuación, se incluye una lista de piezas de automóviles que se fabrican con este proceso:

 

• Piezas del motor
  Culatas de cilindros
  Carcasas de transmisión
  Componentes de suspensión

 

El uso del aluminio en la industria automovilística está muy extendido. ¿Por qué? Porque mejora el consumo de combustible de los vehículos. Las piezas fabricadas con este material son ligeras, por lo que los vehículos que las componen pesan relativamente menos, por lo que consumen menos combustible durante su funcionamiento.

 

3- Alimentos/Farmacéuticos

 

El aluminio no es tóxico. No causa problemas cuando se utiliza en envases o latas de alimentos. Algunas máquinas exprimidoras vienen con cuchillas hechas de material de aluminio. Por lo tanto, se puede hacer jugo con estas máquinas. Como el aluminio no es tóxico, no agrega ninguna toxicidad al cortar el líquido y hacer jugo.

De manera similar, las bandejas de almacenamiento que se utilizan en la industria farmacéutica también contienen aluminio. Estas bandejas se pueden usar durante años sin representar ninguna amenaza. Aquí está la lista de algunas otras herramientas:

 

• Bandejas para hornear
  Paletas mezcladoras
  Equipos de dosificación
  Recipientes de almacenamiento
  Dispositivos de medición

 

4- Industria Marina

 

El mecanizado CNC de aluminio es frecuente en ambas industrias marinas. ¿Necesito explicar por qué? Déjame darte una descripción general. El aluminio es un material resistente a la corrosión. Las piezas marinas generalmente permanecen en contacto con agua salada. Por lo tanto, se erosionan muy rápidamente.

Sin embargo, la resistencia a la corrosión del aluminio lo hace muy duradero. No se oxida rápidamente, por lo que este material se usa comúnmente en la fabricación de equipos. Aquí hay una lista de piezas marinas hechas con aluminio.

 

• Ejes de hélice
  Accesorios para cascos de barcos
  Componentes de motor
  Correas y bisagras de cubierta
  Soportes y montajes marinos

 

5- Industria de la construcción

 

La industria de la construcción depende en gran medida de materiales resistentes pero muy económicos, ¿verdad? El aluminio cumple ambos criterios. Es resistente y puede soportar la tensión con facilidad. Sin embargo, no diré que el aluminio sea el mejor material para esta industria. Algunos otros materiales pueden tener incluso más resistencia.

Sin embargo, su precio más bajo generalmente atrae a los fabricantes. A continuación, se muestran algunas piezas (relacionadas con la industria de la construcción) que se fabrican mediante mecanizado CNC de aluminio:

 

• Marcos de ventanas
  Vigas estructurales
  Sistemas de muro cortina
  Componentes de techado
  Manijas y cerraduras de puertas
  Barandillas y pasamanos

 

Preguntas frecuentes

 

¿Es caro el mecanizado CNC de aluminio?

No, el mecanizado CNC de aluminio no es caro. Su excelente maquinabilidad es algo que lo hace destacar. Se puede cortar fácilmente, por lo que las máquinas no necesitan un esfuerzo adicional. Las herramientas de corte lo cortan y le dan forma fácilmente. Por lo tanto, el mecanizado CNC de aluminio es generalmente una solución rentable.

¿Cuáles son los desafíos del mecanizado CNC de aluminio?

Algunas aleaciones de aluminio son muy blandas, lo que hace que cortarlas sea tedioso. También pueden romperse. Otros desafíos incluyen su alta conductividad térmica y tendencia a acumular bordes. Sin embargo, los fabricantes tienen una solución para cada desafío.

¿Se puede mecanizar aluminio con CNC?

Sí, el mecanizado CNC de aluminio es posible. Muchas industrias utilizan aluminio a través de este proceso de mecanizado CNC. Ofrece precisión con gran velocidad. La ligereza, la excelente maquinabilidad y la falta de fragilidad hacen del aluminio una opción sólida para el mecanizado CNC.

¿Qué es el mecanizado CNC de aluminio?

Es un proceso de fabricación basado en CNC. Las máquinas computarizadas cortan y dan forma al aluminio con una precisión del 100 % a un ritmo vertiginoso. Este método permite a los fabricantes fabricar fácilmente piezas de aluminio con formas complejas.

 

Conclusión

No hay duda de que el aluminio ofrece propiedades únicas. Su excelente resistencia, resistencia a la corrosión y maquinabilidad lo hacen destacar. Sin embargo, el mecanizado CNC lo lleva al siguiente nivel. Los fabricantes utilizan este material para crear diseños muy complejos e intrincados con facilidad. Esta guía ofrece información completa sobre este proceso y el material de aluminio.