El mecanizado CNC es uno de los procesos de fabricación más versátiles de la actualidad, en gran parte debido a la amplia variedad de materiales que puede procesar con eficacia. Cuando los fabricantes necesitan componentes de alta precisión con tolerancias estrechas, el mecanizado CNC ofrece capacidades sin precedentes en un impresionante espectro de materiales. Desde metales comunes como el aluminio y el acero hasta plásticos de ingeniería especializados y aleaciones exóticas, el mecanizado CNC puede transformar prácticamente cualquier material sólido en piezas personalizadas con una precisión excepcional. Esta versatilidad lo convierte en el método de fabricación preferido en sectores como los siguientes aeroespacial, automoción, médico, electrónicay productos de consumo. 

En esta completa guía, exploraremos los diversos materiales compatibles con el mecanizado CNCy sus propiedades únicas, y cómo seleccionar el material adecuado para los requisitos específicos de su aplicación.

CNC Materiales exóticos utilizados en el mecanizado CNC

El éxito de un proyecto de mecanizado CNC se basa en la identificación de las material adecuado para CNC. La selección del material determina la fabricación, mejora o reduce las características del producto final e indica su coste. Conozcamos qué materiales se utilizan con más frecuencia en el mecanizado CNC y en qué se diferencian.

Aleaciones de aluminio

Aleaciones de aluminio representan una de las opciones de material más populares para el mecanizado CNC en numerosas industrias. El mecanizado los convierte en la opción perfecta para piezas de alta precisión con formas complicadas y tolerancias estrechas. Con una excelente relación peso-peso, materiales como el 6061-T6 y el 7075-T6 son idóneos para usos en los que es importante reducir el peso, pero no a expensas de la estructura. 

Las propiedades de resistencia a la corrosión del aluminio suelen eliminar la necesidad de una mayor protección. Conduce bien el calor, por lo que se utiliza ampliamente allí donde es necesario dispersar el calor. Nuestro trabajo habitual en Elite Mold Tech es mecanizar aleaciones de aluminio como 2024, 5052, 6061, 6063, 7050 y 7075 para construir piezas a medida para las industrias aeroespacial y electrónica. 

Nuestros avanzados centros de mecanizado CNC están optimizados específicamente para lograr los acabados superficiales tipo espejo y la precisión dimensional que suelen requerir los componentes de aluminio, con tolerancias típicas de ±0,005″ (±0,127 mm) fácilmente alcanzables en la mayoría de las aplicaciones.

Variedades de acero inoxidable

En aplicaciones que requieren la máxima resistencia, resistencia a la corrosión y un aspecto elegante, acero inoxidable es la primera opción. Al estar reforzadas con cromo y sustancias similares, estas aleaciones de hierro y carbono crean una capa de óxido que las mantiene a salvo de la oxidación y la corrosión en diversas condiciones duras. 

Seleccionamos los aceros inoxidables austeníticos AISI 303 y 304 (serie 300) para el mecanizado CNC porque poseen una buena resistencia a la corrosión y son fáciles de mecanizar. Para las herramientas e instrumentos utilizados en los que la dureza y el filo son importantes, el AISI 420 ofrece una gran resistencia al desgaste y es muy duradero. 

Trabajar con acero inoxidable en máquinas CNC conlleva mayores dificultades que con el aluminio, ya que requiere herramientas precisas y normas más estrictas. Sin embargo, todas nuestras máquinas CNC en Elite Mold Tech han sido configuradas para trabajar eficazmente con estos materiales. Dado que tenemos experiencia en la fabricación de artículos de AISI301, AISI303, AISI304 y AISI420, podemos proporcionar piezas personalizadas con un excelente acabado y estabilidad de dimensiones, manteniendo al mismo tiempo nuestras estrictas tolerancias en los materiales más duros.

Plásticos técnicos

Los plásticos técnicos ofrecen ventajas únicas en aplicaciones de mecanizado CNC en las que la reducción de peso, el aislamiento eléctrico, la resistencia química o la biocompatibilidad son preocupaciones primordiales. Como el ABS es barato y resistente, es perfecto para hacer prototipos y fabricar piezas para su uso en una gran variedad de productos de consumo y vehículos. 

Cuando se trabaja en condiciones duras, los plásticos de alto rendimiento, incluido el PEEK, ofrecen una gran resistencia. propiedades mecánicasgran resistencia al calor, hasta 250 °C, y una resistencia química rival de los metales. 

Utilizando tecnología CNC, nuestros equipos están diseñados para abordar las propiedades únicas de diversos materiales plásticos, como el calor sensible del acrílico y la tenacidad de los nylons rellenos de vidrio. Trabajamos con muchos tipos de plásticos, como ABS, acrílico, Delrin 30GF, PC, PP, nailon, POM, PEEK, TPFE, HDPE y dos especializados, PI y PBI. La temperatura se controla estrechamente durante el mecanizado para que estos materiales no se deformen y utilizamos fijaciones especiales para sujetarlos firmemente durante todo el proceso. Gracias a la forma en que mecanizamos estas piezas mediante CNC, podemos producirlas con una tolerancia media inferior a ±0,010″ (±0,254 mm).

Mecanizado CNC de aleaciones especiales

Más allá de los materiales comunes, el mecanizado CNC puede adaptarse a materiales especializados para aplicaciones con requisitos únicos. Trabajar con estos materiales puede ser difícil, pero los resultados cumplen los requisitos y son muy valorados para fines específicos.

Metales y aleaciones exóticos

En los sectores aeroespacial, de defensa y médico, donde las necesidades son extremas, los metales y aleaciones exóticos son muy importantes. Las aleaciones de titanio son fuertes, resistentes a la corrosión y biocompatibles, y resultan esenciales para equipar dispositivos médicos y piezas aeroespaciales. El mecanizado de estos materiales se convierte en un reto debido a su baja conductividad térmica y su alta reactividad a los productos químicos comunes. 

En Elite Mold Tech, cada mecanizado CNC avanzado se adapta con un robusto sistema de herramientas que garantiza la presión y la refrigeración para manipular estos materiales tan duros. Además, mecanizamos de forma rutinaria metales especializados como el Inconel, ya que mantienen su estabilidad en condiciones de calor extremo pero necesitan cuidado en la elección de la herramienta y los ajustes para evitar que el metal se endurezca en lugar de ablandarse mientras se forma durante la fabricación. 

Entre las aleaciones que utilizamos, los tipos de latón 360, 932 y H59 son importantes para aplicaciones eléctricas debido a su excelente conductividad. Dado que nuestras máquinas son tan precisas, somos capaces de mantener unos estándares muy estrictos cuando trabajamos con estos materiales resistentes, alcanzando a menudo precisiones de ±0,002″ (±0,05 mm) para las piezas importantes de artículos personalizados con formas complicadas.

Materiales compuestos

Los materiales compuestos representan la vanguardia de la ciencia de los materiales, ya que combinan dos o más materiales constituyentes para crear propiedades superiores a las de los componentes individuales. Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) son muy resistentes a la vez que ligeros, y resultan esenciales para la industria aeroespacial, la automoción y los artículos deportivos. El mecanizado de estos compuestos es un reto porque responden de forma diferente en cada dirección y pueden deshacerse fácilmente durante el mecanizado. 

En Elite Mold Tech, hemos puesto en marcha pasos de mecanizado exclusivos para materiales compuestos, utilizando herramientas de corte recubiertas de diamante y avances y velocidades exactos para garantizar que no se arranquen ni dañen las fibras. 

Los polímeros rellenos de vidrio tienen mejores características estructurales que los plásticos sin relleno y conservan su estabilidad de tamaño. Como estamos especializados en el mecanizado CNC de este tipo de materiales, podemos ofrecer productos personalizados de alta precisión a partir de casi cualquier material compuesto mecanizable. Mantenemos tolerancias muy ajustadas en todas estas operaciones, al tiempo que garantizamos que la integridad estructural de la estructura de material compuesto se mantiene intacta durante todo el proceso de fabricación.

Metales preciosos y aleaciones especiales

Para aplicaciones especializadas en electrónica, joyería y determinados dispositivos médicos, los metales preciosos y sus aleaciones ofrecen propiedades eléctricas, térmicas y de biocompatibilidad únicas que no pueden conseguirse con materiales más comunes. Como el oro es muy resistente a la corrosión y conduce la electricidad, es perfecto para conectores electrónicos fiables y dispositivos médicos especiales. La plata ofrece la mejor conductividad eléctrica y térmica entre los metales, pero debe elegirse con cuidado, ya que los artículos de plata se empañan con frecuencia. 

En Elite Mold Tech, nuestros equipos CNC están acabados con procedimientos especiales para cortar estos materiales y recoger al máximo las virutas durante todo el proceso. Además de aluminio y acero, también manipulamos bronce y cobre berilio, conocidos por su inusual mezcla de conductividad, regulación térmica y ausencia de chispas. Gracias a la manipulación de platino y aleaciones de platino, podemos producir piezas a medida para importantes aplicaciones médicas que requieren componentes seguros para su uso y visibles bajo rayos X. Con la ayuda de nuestros centros de mecanizado CNC, podemos fabricar piezas finas con especificaciones ajustadas en estos importantes materiales aptos para estas aplicaciones.

Aspectos importantes a tener en cuenta al elegir los materiales de mecanizado CNC

Elegir el material adecuado para el mecanizado CNC requiere sopesar las propiedades mecánicas, la facilidad de mecanizado, el coste y las necesidades de la aplicación. Su elección influirá en todo el proceso y en la calidad duradera del componente que fabrique.

Análisis de los requisitos de rendimiento

El primer paso en la selección de materiales implica un análisis exhaustivo de los requisitos de rendimiento de las piezas a medida que se van a fabricar. Esto comienza con la comprensión de las cargas mecánicas que el componente experimentará durante el funcionamiento -incluidas las fuerzas de tracción, compresión y cizallamiento- y la selección de materiales con características de resistencia adecuadas para soportar estas tensiones sin fallos.

En las aplicaciones dinámicas, la resistencia a la fatiga se convierte en un factor crucial, sobre todo en el caso de componentes sometidos a cargas cíclicas durante periodos prolongados. Las consideraciones medioambientales también desempeñan un papel vital en este análisis; los componentes expuestos a humedad, productos químicos o temperaturas extremas requieren materiales con una resistencia a la corrosión y una estabilidad térmica adecuadas. En Elite Mold Tech, nuestro equipo de ingeniería realiza análisis exhaustivos de los requisitos de rendimiento para recomendar materiales que se ajusten perfectamente a las necesidades de la aplicación.

Por ejemplo, cuando los componentes de alta precisión requieren propiedades tanto de resistencia como de ligereza, podríamos recomendar el aluminio 7075-T6, con su excelente relación resistencia-peso, en lugar del acero inoxidable. Para aplicaciones que requieren una excelente resistencia al desgaste, podemos sugerir materiales como el acero para herramientas P20 o el acero inoxidable endurecido. Este enfoque analítico garantiza que el material seleccionado ofrezca un rendimiento óptimo en el entorno operativo específico, manteniendo al mismo tiempo las estrechas tolerancias y las características de alta precisión que ofrece el mecanizado CNC.

Maquinabilidad y producción

La maquinabilidad de los distintos materiales influye significativamente en el proceso de fabricación, afectando al tiempo de producción, al desgaste de las herramientas, a la calidad del acabado superficial y, en última instancia, al coste. Los materiales con una excelente mecanizabilidad, como el aluminio y el latón, permiten velocidades de corte más rápidas, mayor vida útil de las herramientas y acabados superficiales superiores directamente de la máquina. Por el contrario, materiales como el titanio y los aceros endurecidos requieren velocidades de corte más lentas, cambios de herramienta más frecuentes y, en ocasiones, estrategias de corte especializadas para lograr el mismo nivel de precisión. 

En Elite Mold Tech, nuestros centros de mecanizado CNC de última generación están equipados con herramientas de alto rendimiento y estrategias de corte avanzadas optimizadas para materiales específicos. Por ejemplo, al mecanizar acero inoxidable 316, utilizamos fresas especializadas con características geométricas diseñadas específicamente para aceros inoxidables austeníticos, junto con estrategias de refrigerante adecuadas para gestionar la generación de calor. 

Estos enfoques específicos para cada material nos permiten conseguir tolerancias muy ajustadas incluso en materiales difíciles. Nuestra planificación de la producción también tiene en cuenta factores específicos del material, como el control de virutas y la formación de bordes acumulados, que podrían afectar a la precisión dimensional o a la calidad del acabado superficial. Aprovechando nuestra amplia experiencia con diversos materiales -desde plásticos blandos hasta aceros endurecidos para herramientas- optimizamos el proceso de mecanizado CNC para ofrecer una alta precisión. piezas personalizadas manteniendo la eficiencia y la rentabilidad independientemente del material elegido.

Análisis coste-beneficio y alternativas materiales

Al diseñar componentes para el mecanizado CNC, el equilibrio entre el coste del material y los requisitos de rendimiento suele implicar la evaluación de múltiples opciones de material para identificar la solución más rentable. Los costes de las materias primas pueden variar drásticamente; aleaciones especializadas como el Inconel o el titanio pueden costar entre 10 y 20 veces más que las aleaciones de aluminio estándar para el mismo volumen de material. Más allá de los gastos en materias primas, el coste total de propiedad debe tener en cuenta factores como la maquinabilidad (que afecta al tiempo de producción y a los costes de utillaje), los procesos secundarios necesarios y la vida útil prevista del componente.

En Elite Mold Tech, con frecuencia ayudamos a los clientes a identificar alternativas de materiales que ofrecen características de rendimiento similares a un coste reducido. Por ejemplo, cuando un proyecto no requiere toda la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316, podemos recomendar el acero inoxidable 303, que ofrece una mecanizabilidad mejorada a la vez que mantiene una resistencia a la corrosión adecuada para muchas aplicaciones.

Del mismo modo, para componentes que requieren una gran resistencia y buena mecanizabilidad sin las ventajas de peso del aluminio, podemos sugerir el latón como alternativa rentable a materiales más caros. Nuestro equipo de ingeniería lleva a cabo exhaustivos análisis de rentabilidad teniendo en cuenta no sólo los costes de fabricación inmediatos, sino también factores a largo plazo como los requisitos de mantenimiento y la vida útil de los componentes. Este enfoque garantiza que nuestros clientes reciban piezas personalizadas de alta precisión que cumplan los requisitos de rendimiento y optimicen la economía general del proyecto.

Conclusión

La versatilidad de Mecanizado CNC radica en su capacidad para transformar una amplia gama de materiales en componentes de alta precisión con tolerancias estrictas. Desde metales y plásticos comunes hasta compuestos especializados y aleaciones exóticas, la elección del material adecuado es crucial para garantizar un rendimiento, una durabilidad y una rentabilidad óptimos en sus proyectos de fabricación.

¿Por qué elegir Elite Mold Tech para sus necesidades de mecanizado CNC? Con más de 10 años de experiencia en la industria y más de 500 proyectos completados con éxito, ofrecemos una calidad superior, precisión y fiabilidad en todos los materiales. Nuestro equipo de ingenieros cualificados, capacidades de fabricación de primera calidad y tecnología de vanguardia garantizan que sus piezas personalizadas se produzcan según las especificaciones exactas con una tasa de entrega a tiempo del 99% y una garantía de calidad de confianza del 100%. Experimente la Elite Mold Tech póngase en contacto con nosotros en phil@elite-tec.com.cn  para hablar de su próximo proyecto.