¿Cuál es la diferencia entre CNC y fundición a presión?

Los fabricantes se enfrentan a una decisión crucial al producir piezas o componentes metálicos. ¿Deberían mecanizar piezas a partir de bloques sólidos o fundir metal? Tanto el mecanizado CNC como la fundición a presión ofrecen resultados precisos, pero su funcionamiento es fundamentalmente diferente.

El mecanizado CNC corta y perfora el material de forma controlada para eliminarlo. La fundición a presión introduce metal líquido en moldes que pueden reutilizarse bajo presión. La elección depende de la aplicación y las características previstas.

STEP Realizamos ambos procesos internamente. Nuestras 58 máquinas CNC pueden trabajar con una variedad de materiales y alcanzar una precisión de 0,005 mm. También contamos con tres máquinas de fundición a presión de aluminio que pueden producir 500.000 piezas al día . Esta doble capacidad le permite obtener asesoramiento experto sobre la mejor manera de ahorrar dinero.

La decisión que tome afectará su programa de producción, costos unitarios y opciones de diseño. Conocer el funcionamiento de cada proceso le ayudará a tomar decisiones inteligentes. Analicemos cómo se comparan estos dos métodos en aspectos importantes.

¿Qué es el mecanizado CNC?

El mecanizado CNC es un tipo de fabricación sustractiva que extrae material de bloques sólidos. Herramientas controladas por computadora cortan, perforan y moldean el metal para obtener piezas exactas . Esta tecnología utiliza instrucciones digitales para fabricar piezas con excelente precisión.

El proceso comienza con la carga de un archivo de diseño CAD. Posteriormente, sin intervención manual, las máquinas se mueven automáticamente a lo largo de múltiples ejes según su programación. Las herramientas de corte retiran el material no deseado capa por capa hasta finalizar el trabajo.

El mecanizado CNC es óptimo para formas complejas que requieren tolerancias y características internas ajustadas. Este método se utiliza a menudo en dispositivos médicos, piezas de aviones e instrumentos de precisión. Garantiza que cada pieza mantenga siempre la misma alta calidad.

Cómo funciona el proceso de mecanizado CNC

Cargando el archivo de diseño

Primero, introduce su dibujo CAD en el sistema de software CNC. El programa convierte automáticamente los modelos 3D en instrucciones de código G que las máquinas pueden leer. Este código le indica a la máquina exactamente dónde cortar.

Configuración de materia prima

Los operadores utilizan mordazas o accesorios en la mesa de la máquina para sujetar el metal en su lugar. Si se sujetan correctamente los bloques de metal, no se moverán durante el corte a alta velocidad que viene a continuación. Para que el proceso sea preciso, la pieza de trabajo debe permanecer completamente inmóvil.

Las herramientas de alineación establecen puntos cero que coinciden exactamente con las coordenadas de referencia del diseño. Esta fase de configuración determina dónde comenzará a cortar la máquina. Un posicionamiento correcto garantiza que cada dimensión sea exactamente la necesaria.

Ejecución de operaciones de corte

Las herramientas de corte se mueven por trayectorias programadas a miles de revoluciones por minuto. La máquina mueve varios ejes simultáneamente para crear complejas formas 3D. El material se extrae por capas hasta agotar el stock de la pieza.

Durante el funcionamiento, los centros de mecanizado alternan automáticamente entre taladros, fresas y machos de roscar. El refrigerante evita la acumulación de virutas y controla el calor en las zonas de corte.

Proceso de inspección final

Tras el mecanizado, los operarios utilizan herramientas precisas para medir dimensiones críticas. Calibradores, micrómetros y máquinas de medición por coordenadas comprueban que las características cumplan con las tolerancias. Cada pieza se inspecciona cuidadosamente según las especificaciones exactas proporcionadas.

Hoy en día, los equipos automáticos de imágenes escanean formas complejas para comprobar la precisión dimensional. Antes de que las piezas pasen a la siguiente etapa, los sistemas de control de calidad detectan cualquier defecto.

¿Dónde se utiliza el mecanizado CNC?

Componentes aeroespaciales y de aviación

Para usos críticos para la seguridad, las piezas de aeronaves requieren alta precisión y fiabilidad. El mecanizado CNC produce piezas para motores, trenes de aterrizaje y soportes estructurales. El aluminio y el titanio son materiales ligeros, ideales para las necesidades aeroespaciales.

Dispositivos médicos

Para la seguridad del paciente, las herramientas quirúrgicas deben estar fabricadas con materiales seguros para el cuerpo y tener dimensiones precisas. El mecanizado CNC produce piezas para implantes, prótesis y equipos de diagnóstico con gran precisión. El acero inoxidable y las aleaciones de titanio se moldean para crear herramientas médicas que salvan vidas.

Industria automotriz

El mecanizado de precisión CNC se utiliza para piezas de motor, transmisión y chasis . Mecanizamos soportes, carcasas y herrajes de montaje personalizados según diferentes especificaciones. Los vehículos de alto rendimiento se benefician especialmente de tolerancias ajustadas que garantizan su correcto funcionamiento.

Electrónica y productos de consumo

El mecanizado CNC se utiliza para carcasas de dispositivos electrónicos, disipadores de calor y conectores con detalles. Las carcasas de aluminio para smartphones y tablets deben tener siempre el mismo tamaño. Las especificaciones para componentes de blindaje protegen los dispositivos electrónicos sensibles de las interferencias electromagnéticas.

Cuándo elegir el mecanizado CNC

El mecanizado CNC es ideal para proyectos que requieren menos de 10 000 unidades , ya que es económico y eficiente. No es necesario invertir mucho dinero en herramientas que los procesos a gran escala requieren de inmediato. El coste de la programación sigue siendo bajo, por lo que se pueden fabricar lotes pequeños y prototipos sin gastar una fortuna. Independientemente de la cantidad de piezas que se fabriquen, cada una cuesta aproximadamente lo mismo. Este precio predecible facilita la planificación del presupuesto para piezas personalizadas.

Si su diseño tiene roscas internas, agujeros profundos o cavidades , elija el mecanizado CNC. Puede llegar a lugares a los que la fundición o el conformado no llegan con la misma precisión. Las máquinas multieje crean formas complejas a partir de bloques sólidos de material con gran precisión. Las tolerancias internas ajustadas y el posicionamiento preciso mejoran considerablemente las capacidades del CNC. Puede obtener mediciones exactas para elementos como agujeros y roscas.

¿Qué es la fundición a presión?

La fundición a presión introduce metal caliente en moldes de acero bajo alta presión. El líquido rellena todos los detalles de las cavidades, dando forma a la pieza. El metal se endurece rápidamente, por lo que las piezas terminadas siempre están listas en segundos o minutos.

Este método crea formas complejas en el exterior en un solo paso. Sin ensamblar nada, los detalles finos, las paredes delgadas y las formas complejas se unen al mismo tiempo. Los moldes de acero pueden fabricar las mismas piezas una y otra vez durante miles de ciclos.

La fundición a presión funciona mejor con aleaciones de aluminio, zinc y magnesio. Al fundirse, estos metales fluyen con facilidad y se endurecen con gran detalle. El proceso es ideal para fabricar piezas resistentes pero ligeras para diversas industrias.

La fundición a presión es ideal para fabricar muchos objetos a la vez, donde el coste de las herramientas se distribuye entre varias unidades. El coste inicial del molde es elevado, pero el coste por pieza se reduce considerablemente al comprar más. Este método resulta económico para producciones de más de 10.000 piezas.

Cómo funciona la fundición a presión

Fundiendo el metal

En un horno, los fabricantes calientan las aleaciones metálicas hasta que están completamente líquidas. Para trabajar con él, el aluminio suele fundirse a unos 660 grados Celsius. Para obtener las mejores propiedades de flujo, el metal fundido debe estar a la temperatura adecuada.

Inyección en el molde

Un sistema hidráulico impulsa el metal fundido hacia la matriz de acero con gran presión. La velocidad de inyección puede alcanzar varios metros por segundo, llenando las cavidades casi al instante. La alta presión garantiza que el material llegue completamente a las piezas delgadas y a los pequeños detalles.

Enfriamiento y solidificación

En cuanto el metal alcanza las superficies de acero más frías del molde, comienza a endurecerse. Los canales de refrigeración del molde absorben el calor, lo que acelera el proceso de solidificación. Dependiendo del tamaño de la pieza, la duración del ciclo puede variar desde unos pocos segundos hasta unos pocos minutos.

Si se enfría un material correctamente, no se deformará, se volverá poroso ni desarrollará tensiones internas. Las piezas más gruesas necesitan más tiempo para enfriarse que las más delgadas.

Sacando la pieza terminada

Cuando el metal se ha endurecido completamente en el interior, la matriz se abre sola. Unos pasadores expulsores expulsan la pieza terminada de la cavidad del molde. La pieza sale limpia, por lo que puede recortarse o utilizarse para otros fines si es necesario.

Dónde se utiliza la fundición a presión

Componentes de la industria automotriz

La fundición a presión fabrica bloques de motor, carcasas de transmisión y soportes estructurales para automóviles y camiones. Las aleaciones de aluminio fortalecen los automóviles y los hacen mucho más ligeros. La fundición a presión se utiliza ampliamente en componentes del sistema de combustible, el sistema de dirección y los cubos de las ruedas.

Carcasa para electrónica de consumo

El aluminio fundido a presión se utiliza para fabricar carcasas para smartphones, portátiles y tabletas . Este proceso produce carcasas de paredes delgadas que permiten una excelente disipación del calor. En un solo paso, se crean detalles precisos como los soportes de montaje y las aberturas para los conectores.

Electrodomésticos

La fundición a presión se utiliza para fabricar piezas de lavadoras, refrigeradores y aires acondicionados. Los métodos de construcción con aluminio, ligeros pero resistentes, son ideales para las carcasas de electrodomésticos de cocina. La fundición a presión se utiliza para fabricar carcasas de electrodomésticos pequeños como cafeteras, licuadoras y batidoras.

Herramientas y equipos para la industria

Las piezas fundidas a presión se utilizan en carcasas de herramientas eléctricas como taladros, sierras y amoladoras. El material es ligero y cómodo, pero resistente a las vibraciones y los impactos. Las carcasas de los motores y las cajas de engranajes mantienen las piezas internas seguras en condiciones difíciles.

¿Cuándo elegir la fundición a presión?

La fundición a presión se adapta a producciones de gran volumen que superan las 10 000 unidades anuales. La considerable inversión en moldes solo resulta rentable con grandes cantidades. Los costes unitarios se reducen drásticamente a medida que aumenta el volumen de producción a miles de piezas.

Elija la fundición a presión cuando su diseño presente formas y contornos externos complejos. Las paredes delgadas, los detalles intrincados y la construcción ligera favorecen este método de fabricación. El proceso crea piezas con una forma casi final que requieren mínimas operaciones de mecanizado posterior.

Los proyectos que requieren ciclos rápidos se benefician de la rápida capacidad de producción de la fundición a presión. Los componentes se forman en cuestión de segundos o minutos, lo que permite producir cientos de miles de piezas. La repetibilidad constante garantiza que cada pieza cumpla con las especificaciones durante toda la producción.

Obtenga ambas capacidades bajo un mismo techo

Olvídate de trabajar con múltiples proveedores. Las instalaciones integradas de STEP te dan acceso a mecanizado CNC de precisión y fundición a presión de alto volumen, lo que garantiza plazos más rápidos y una producción fluida desde el prototipo hasta la fabricación en masa.