La guía definitiva de máquinas CNC y sus usos

¿Qué tienen en común un teléfono móvil, un Boeing 777X, una prótesis de pierna y un mapa topográfico de las Smoky Mountains? Todos ellos utilizan, en cierta medida, una máquina CNC en su creación.

El dispositivo de control numérico computarizado es una sola pieza de tecnología con innumerables aplicaciones. Pero con una tecnología tan adaptable como esta, es esencial conocer sus capacidades para utilizarla en todo su potencial. Por eso hemos compilado la guía definitiva de las máquinas CNC y sus usos.

Un vistazo a la manufactura CNC y sus orígenes

Es útil comprender qué es la tecnología CNC y de dónde proviene para entenderla por completo. La manufactura CNC utiliza una máquina automatizada por computadora para dar forma a materiales, como piezas de automóviles o carteles esculpidos.

John T. Parsons utilizó por primera vez esta tecnología en 1949 para crear palas de helicóptero para un proyecto de investigación de la Fuerza Aérea. Estas primeras máquinas no utilizaban una computadora, pero introducían manualmente la cinta perforada utilizada en las telecomunicaciones a través de un lector de cinta.

A medida que la tecnología digital avanzó en las décadas siguientes, la automatización por computadora reemplazó la cinta. Esto hizo que el proceso fuera mucho más preciso y eficiente.

Componentes de las máquinas CNC

Existen muchas máquinas CNC, pero todas funcionan según los mismos principios. Por ello, tienen en gran medida los mismos componentes. Los componentes principales incluyen:

• Un dispositivo de entrada donde se introduce un código en el sistema.
• Una unidad de control de máquina (MCU) que interpreta y convierte el código en instrucciones que se pueden transmitir a la máquina.
• Un sistema de accionamiento que toma los datos de la MCU, aumenta la señal y comunica tanto la velocidad como la posición del acceso a la máquina.
• Una herramienta de máquina que realiza la acción.
• Un sistema de retroalimentación que recibe datos posicionales para enviarlos de vuelta a la MCU para ajustar la herramienta.

Gracias a la naturaleza de circuito cerrado del sistema, la maquinaria instruye constantemente a la herramienta y la ajusta para lograr la máxima precisión.

Tipos de máquinas CNC y sus usos

Fresadoras

También conocidas como máquinas de corte, las fresadoras siguen siendo uno de los tipos más comunes de máquinas CNC debido a su amplia gama de usos. Los usuarios pueden utilizar fresadoras para una amplia gama de funciones, desde cortar un engranaje de una lámina de metal hasta grabar palabras en un letrero.

Máquina de fresado (Router)

Las máquinas de fresado funcionan bajo el mismo principio que las fresadoras en el sentido de que dan forma a los materiales en una amplia variedad de formas mediante el corte. Sin embargo, mientras que las fresadoras se utilizan principalmente con metales duros como el acero, con las máquinas de fresado se utilizan materiales más blandos, como:

• Plástico
• Madera
• Espuma
• Acrílico
• Aluminio y otros metales blandos

Tornos

Mientras que las fresadoras cortan una pieza de metal mientras esta yace sobre una superficie plana, algunas operaciones requieren que la pieza gire mientras se le da forma. Esto es especialmente cierto para materiales largos, delgados o cilíndricos, como los ejes de transmisión de automóviles o los bates de béisbol.

Las máquinas de torno CNC pueden girar materiales a altas velocidades mientras utilizan su tecnología de retroalimentación para dar forma a las piezas al mismo tiempo.

Taladradoras

Como su nombre lo indica, un usuario utilizará taladradoras cuando necesite perforar agujeros en sus materiales. Debido a que sus funciones se centran principalmente en un movimiento de rotación, estas máquinas suelen preferir los accionamientos de husillo en lugar de los servomotores.

Industrias que utilizan la manufactura CNC

Una cosa es entender lo que las diferentes máquinas pueden hacer físicamente, pero ninguna guía sobre las máquinas CNC y sus usos está completa sin reconocer sus aplicaciones en el mundo real.

Manufactura

Dado que la maquinaria CNC crea cosas, es lógico que se sienta más cómoda en la manufactura. Este tipo de maquinaria ofrece una serie de beneficios a la industria manufacturera, como:

• Precisión
• Repetibilidad
• Eficiencia
• Bajo costo
• Flexibilidad

La flexibilidad es especialmente beneficiosa en la manufactura. Cualquier fábrica o planta puede tener que crear cientos de formas y diseños utilizando una amplia gama de materiales. Hay máquinas CNC disponibles para trabajar con casi todos ellos, desde carcasas de plástico hasta placas de circuito impreso.

Medicina

Cuando los hospitales prescriben el uso de una extremidad protésica a un amputado, el paciente debe tener la prótesis diseñada a medida según su tamaño, peso y tipo de amputación. Los protésicos a menudo utilizan maquinaria CNC para dar forma a las partes individuales de una extremidad protésica basándose en las medidas tomadas del paciente.

Pero las prótesis no son la única parte médica que necesita personalización para el paciente. Los implantes, como reemplazos de cadera, stents o incluso carillas dentales, necesitan un moldeado individual, o los profesionales médicos corren el riesgo de causar complicaciones. Las máquinas CNC pueden ayudar a crear estos implantes de forma rápida y precisa.

Automotriz

Hay aproximadamente 30,000 piezas en un automóvil promedio, desde el bloque del motor hasta los tornillos que lo mantienen en su lugar. Cualquier irregularidad en cualquiera de esas piezas puede resultar en un automóvil que no funciona o se desmorona. Los fabricantes de automóviles necesitan un proceso para crear las máquinas con precisión que puedan repetir para los millones de vehículos que se construyen cada año.

Aeroespacial

Si necesitamos precisión para evitar que los coches en la carretera se desmoronen, ¿cuánto más necesitamos para los aviones que vuelan a once kilómetros de altura? Y dado que una aeronave debe fabricarse con una mezcla de metal y plásticos ligeros de alto rendimiento, la creación de piezas requiere tanto precisión como flexibilidad.

Este es un escenario en el que se puede utilizar casi todos los tipos de máquinas CNC: fresadoras para los componentes metálicos, routers para los componentes plásticos, tornos para pistones y ejes de transmisión, y taladros para ayudar a mantener unidos los diferentes componentes.

Decoración

Después de construir coches, aviones y prótesis, puede parecer casi ridículo usar la manufactura CNC para algo como la decoración del hogar. Pero el hecho de que las máquinas CNC sean adecuadas para grabar varios diseños en muchos materiales les permite crear una variedad de adiciones artísticas a un espacio, como:

• Letreros
• Esculturas
• Trabajos en madera
• Marcos de puertas
• Lámparas

La manufactura CNC es verdaderamente una maravilla en nuestro mundo moderno. En Industrial Automation, queremos asegurarnos de que su maquinaria funcione a pleno rendimiento, ya sea que esté fabricando aviones o teléfonos móviles. Nuestra colección de piezas electrónicas industriales seguramente tendrá las piezas que necesita para sus máquinas CNC.