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Mecanizado: ¿qué es y cómo funciona en materiales plásticos?

Descubre todo lo que necesitas saber sobre el mecanizado, desde la definición de este proceso hasta los mejores consejos para tu fábrica.

Presente en numerosas industrias, como la automotriz, naval, aeroespacial, electrónica y electrodoméstica, el mecanizado es un proceso extremadamente versátil que puede utilizarse en diversos tipos de materiales. De hecho, la gran mayoría de los productos industrializados, en alguna de sus etapas de producción, pasan por este proceso.

Para que te hagas una idea de lo importante que es este proceso para la fabricación, ¿sabías que el 80% de los agujeros de la industria se realizan mediante mecanizado? Además, el 100% de los procesos de mejora de la calidad superficial de las piezas se realizan con el mismo método.

Pero, ¿sucede lo mismo en la industria del plástico? Hablaremos de eso a continuación.

¿Qué es el mecanizado?

En primer lugar, es importante discutir el significado de este término. El mecanizado se refiere a todo el proceso en el que se elimina el material en forma de virutas. La viruta, a su vez, es una porción de material de la pieza, removido por una herramienta.

Esto significa que el mecanizado es un proceso que permite que las piezas tengan forma, dimensiones o incluso un acabado superficial (o una combinación de todos estos resultados).

La remoción de material ocurre debido a la interferencia entre la herramienta y la pieza, y la herramienta está compuesta de un material más duro y resistente, en comparación con la pieza a moldear.

Cabe mencionar que en la actualidad, este proceso también ha llegado a conocerse como mecanizado de precisión. Esto se debe a que, mientras antes los procesos eran completamente manuales, hoy en día se utilizan máquinas de alta precisión. Las máquinas tienen incluso una precisión igual a 1 micra, que corresponde a 0,001 milímetros.

¿Cómo funciona el mecanizado?

Ya sabes que el mecanizado ocurre por el uso de una herramienta en la pieza a producir. Pero estas herramientas pueden ofrecer resultados diferentes. A continuación, hablemos de los principales:

  • Aplanado: este método hace que las superficies sean planas, ya sean horizontales, verticales o inclinadas.
  • Torneado: en este proceso la pieza se desplaza sobre su propio eje. Por este motivo, es muy utilizado en piezas cilíndricas, por ejemplo.
  • Fresado: Este método es ideal para crear engranajes, estrías y árboles de levas. Al fin y al cabo, los dientes, las ranuras y los filetes se cortan de forma progresiva, con una serie de cortes realizados por una herramienta conocida como Fresa.
  • Taladrado: como puedes imaginar, este tipo de mecanizado consiste en abrir, ensanchar o acabar piezas con agujeros.
  • Brochado: este método consiste en la eliminación progresiva de material de la superficie de la pieza.
  • Electroerosión: en este caso, el rectificado no se produce por contacto mecánico entre una herramienta y la pieza, sino por descargas eléctricas de condensadores.

Tipos de mecanizado

Como puedes ver, el mecanizado permite realizar numerosos cambios en la pieza de trabajo. Pero lo que quizás no sepas es que estos cambios pueden llevarse a cabo mediante diferentes procesos de mecanizado. A continuación, conocerás algunas alternativas a los métodos tradicionales, que pueden garantizar mayor precisión, menor generación de residuos y menor consumo energético.

MECANIZADO LÁSER

También conocido como micromecanizado láser, este es un proceso térmico que utiliza altas temperaturas. De esta forma, permite la eliminación de virutas por fusión y evaporación.

MECANIZADO ULTRASÓNICO

El mecanizado ultrasónico utiliza la vibración de la herramienta, junto con un líquido abrasivo, para eliminar el exceso de metal de las piezas y los componentes. Este proceso se considera un procedimiento de apoyo a otras formas tradicionales, como el taladrado y el torneado.

BRUÑIDO CON RODILLO

También conocido como pulido por rodillo, el bruñido con rodillo se refiere a la técnica que hace un acabado superficial. Utiliza rodillos de acero endurecido y altamente pulidos que se ponen en contacto con una pieza más blanda, lo que garantiza el acabado deseado.

MECANIZADO POR CHORRO DE AGUA

Ampliamente utilizado en el corte de perfiles en chapas, este método consiste en la aplicación de chorros de agua con gran presión sobre la pieza a trabajar, lo que conduce a una alta resolución de cortar.

Mecanizado en materiales plásticos

En plásticos, el mecanizado se suele realizar cuando el coste de obtener un diseño particular en la pieza no vale la pena en comparación con los métodos de moldeo tradicionales. Este proceso también es muy utilizado para corregir pequeños defectos que pueda presentar el producto final, por fallas de diseño en el molde, dificultad para acertar la máquina, entre otros factores.

Pero, a pesar de ser cada vez más común, el mecanizado en polímeros exige atención. Después de todo, los materiales se comportan de diferentes maneras. ¿Quieres un ejemplo? El PP es un plástico muy flexible. Y debido a que tiene un nivel de elasticidad más alto que los metales, puede sufrir una gran deflexión durante el mecanizado e incluso puede romperse si recibe una carga concentrada, como un taladro.

Para evitar este tipo de problemas, es importante tener en cuenta los siguientes factores:

  • Propiedades físicas del material, principalmente el módulo de flexión y la dureza;
  • Propiedades térmicas del material, especialmente el coeficiente de dilatación térmica, conductividad térmica y temperatura de transición vítrea;
  • Efectos de las tensiones en el plástico, que incluyen tanto los efectos internos, procedentes del moldeo, como los externos, causados por procesos posteriores.

Consejos de mecanizado

  • Para evitar la distorsión, asegúrate de que las piezas termoplásticas estén muy bien sujetas y apoyadas durante el mecanizado;
  • Recuerda que las fuerzas de cortar deben mantenerse al mínimo;
  • La herramienta de cortar debe estar pulida y con holgura entre ésta y la pieza, para evitar fricción excesiva y aumento de temperatura;
  • Recuerda que los coeficientes de dilatación térmica de los plásticos son relativamente altos. Esto significa que recuperan la elasticidad durante y después del mecanizado. Por lo tanto, las roscas y los agujeros pueden terminar con diámetros más pequeños que las herramientas;
  • Es posible que sea necesario templar los plásticos antes del acabado para evitar que las tensiones internas de la pieza provoquen grietas o deformaciones en la superficie;
  • Utiliza herramientas con alto poder de corte;
  • Recuerde que la dilatación térmica puede provocar inestabilidad dimensional;
  • Para reducir la acumulación de calor, use refrigerantes;
  • En la mayoría de los casos, se recomienda una alta velocidad de la herramienta y un avance lento del material;

¿Quieres saber más?

Ahora que sabes todo lo que necesitas sobre el mecanizado de plásticos, visita el blog de Lamiex para estar al tanto de nuestros contenidos.

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