Defectos comunes del mecanizado CNC y cómo solucionarlos

El mecanizado CNC le ayuda a fabricar piezas precisas, pero a veces las cosas salen mal. Estos problemas pueden ralentizar su trabajo y aumentar los costes.

Pero no se preocupe: la mayoría de los defectos de mecanizado tienen soluciones sencillas. En este blog, aprenderá sobre los defectos de mecanizado CNC más comunes y cómo solucionarlos.

¿Qué es el mecanizado CNC?

El mecanizado CNC es una forma de controlar máquinas como tornos, fresadoras y rectificadoras mediante un ordenador. El ordenador sigue un diseño digital para dar forma a una pieza final recortando material.

Estas máquinas son importantes porque pueden fabricar piezas complejas con gran precisión y uniformidad. Muchas industrias confían en ellas.

Defectos comunes del mecanizado CNC y cómo solucionarlos

En esta sección, vamos a hablar de los defectos de mecanizado CNC más comunes, sus causas y cómo solucionarlos o prevenirlos.

Inexactitudes dimensionales

Si la pieza no se ajusta a las medidas requeridas, es posible que no encaje o no funcione correctamente.

Posibles causas:

• Si su máquina CNC no está correctamente calibrada, las dimensiones serán incorrectas.
• Algunos materiales se comportan de forma diferente en el mecanizado, lo que afecta a la precisión.
• Los cambios en el entorno pueden alterar ligeramente el tamaño del material.

Cómo solucionarlo:

• Compruebe y recalibre su máquina con frecuencia.
• Asegúrese de que sus materiales son estables y fiables.
• Intenta mantener la temperatura y la humedad constantes.

Mal acabado superficial

Si su pieza acabada tiene texturas rugosas o líneas visibles, puede afectar a su aspecto y funcionamiento.

Posibles causas:

• Si su herramienta vibra demasiado, puede dejar marcas desiguales. Esto ocurre cuando las herramientas están desafiladas, las estrategias de corte son incorrectas o la refrigeración es insuficiente.
• Un avance demasiado rápido puede hacer que la herramienta tiemble, dejando marcas.

Cómo solucionarlo:

• Mantenga sus herramientas afiladas y utilice la estrategia de corte adecuada para evitar el castañeteo.
• Reduzca el avance o ajuste la velocidad del husillo para obtener una superficie más lisa.

Desgaste y rotura de herramientas

Las herramientas de corte pueden romperse inesperadamente, lo que ralentiza la producción y aumenta los costes.

Posibles causas:

• Una presión excesiva puede romper la herramienta.
• Algunas herramientas se desgastan más rápido si se utilizan con el material equivocado.
• La acumulación de calor puede hacer que las herramientas se vuelvan quebradizas.
• Las herramientas sobreutilizadas acaban rompiéndose.

Cómo solucionarlo:

• Ajuste la configuración para reducir la tensión en la herramienta.
• Elija herramientas que se adapten al material que va a mecanizar.
• Evite el sobrecalentamiento con el refrigerante adecuado.
• Inspeccione las herramientas con frecuencia y cámbielas antes de que fallen.

Rebabas y bordes afilados

Fresas son pequeños bordes no deseados o puntos ásperos en su pieza, normalmente alrededor de esquinas o bordes.

Posibles causas:

• Los materiales más blandos y las herramientas sin filo pueden crear rebabas.
• Un ajuste de corte incorrecto puede empeorar las rebabas.
• Una herramienta dañada puede provocar asperezas.

Cómo solucionarlo:

• Puede eliminar las rebabas manualmente con una lima o papel de lija, o utilizar técnicas avanzadas como el desbarbado térmico o por vibración.
• Sustituya las herramientas desafiladas o afílelas con regularidad.
• Cambie las trayectorias de las herramientas, utilice rompevirutas o modifique las velocidades de corte para reducir la formación de rebabas.

Deformación del material

Esto ocurre cuando una pieza cambia de forma involuntariamente, a menudo doblándose o retorciéndose.

Posibles causas:

• Algunos materiales tienen tensiones acumuladas que se liberan durante el corte.
• Si una pieza no está bien apoyada, puede deformarse.

Cómo solucionarlo:

• Elija técnicas y dispositivos estables para sujetar la pieza con seguridad.
• El tratamiento térmico o el alivio de tensiones tras el mecanizado pueden evitar el alabeo.

Marcas de quemaduras

Si observa manchas oscuras o descoloridas en la pieza, es posible que se esté sobrecalentando durante el mecanizado.

Posibles causas:

• Demasiada fricción por ajustes incorrectos puede causar sobrecalentamiento.
• Si no hay suficiente refrigerante, especialmente en el caso de materiales sensibles al calor como el titanio, puede producirse un sobrecalentamiento.

Cómo solucionarlo:

• Reducir la velocidad de corte y aumentar el avance puede reducir la acumulación de calor.
• Utilice más refrigerante o mejores técnicas de refrigeración para los materiales sensibles al calor.

Marcas de charla

Se trata de líneas onduladas en la superficie de la pieza causadas por las vibraciones de la herramienta.

Posibles causas:

• Si la herramienta no es estable, vibrará.
• Una base de máquina inestable o una pieza de trabajo sin apoyo pueden empeorar las vibraciones.

Cómo solucionarlo:

• Cambiar el avance y la velocidad del husillo puede ayudar a reducir las vibraciones.
• Asegúrate de que esté bien sujeta y apoyada.
• Algunas herramientas están diseñadas para reducir las vibraciones y mejorar la calidad de la superficie.

Marcas de herramientas

Son líneas o crestas que quedan en la superficie de una pieza debido a la interacción de la herramienta con el material.

Posibles causas:

• El uso de una herramienta de corte inadecuada o de ajustes agresivos puede provocar estas marcas.
• Una configuración inestable de la máquina puede dejar líneas no deseadas.
• La forma en que la herramienta inicia y detiene el corte también puede afectar a la superficie.

Cómo solucionarlo:

• Reducir la presión y perfeccionar el movimiento de la herramienta.
• Utilizar herramientas con mejores revestimientos o geometrías.
• Termine la pieza con pasos de alisado adicionales si es necesario.

Canto incorporado

El BUE se produce cuando el material se pega a la herramienta de corte. Esto hace que el mecanizado sea menos preciso.

Posibles causas:

• Demasiada fricción hace que las virutas se adhieran a la herramienta.
• Un mal ajuste puede hacer que la herramienta trabaje de forma ineficaz.
• Sin una lubricación adecuada, los materiales pueden sobrecalentarse y pegarse.

Cómo solucionarlo:

• Las herramientas con revestimientos especiales reducen la acumulación de material.
• Utilice el refrigerante o lubricante adecuado para minimizar la fricción.

Agrietamiento o fracturación

Las piezas pueden agrietarse o romperse durante el mecanizado, especialmente si son frágiles o están sometidas a demasiada tensión.

Posibles causas:

• Aplicar demasiada fuerza puede romper una pieza.
• Una mala trayectoria de corte puede crear puntos de tensión.
• Algunos materiales son difíciles de cortar, y las herramientas más débiles pueden no manejarlos bien.

Cómo solucionarlo:

• Las herramientas afiladas realizan cortes más limpios con menos fuerza.
• Las herramientas con recubrimientos como el carburo o el diamante duran más.
• Utilice herramientas con varios filos para repartir la fuerza.

Cortes incompletos o escasa resolución de detalles

Si una máquina CNC no corta por completo u omite detalles, la pieza final no coincidirá con el diseño.

Posibles causas:

• Una herramienta desgastada o incorrecta puede pasar por alto pequeños detalles.
• Los ajustes de velocidad y avance pueden estar desajustados.
• Las vibraciones o las piezas sueltas pueden hacer que los cortes sean menos precisos.
• Los errores en el código CNC pueden hacer que falten detalles.

Cómo solucionarlo:

• Mantenga las herramientas de corte en óptimas condiciones.
• Optimice la velocidad y el avance para una mayor precisión.
• Reduzca las vibraciones y compruebe que no haya piezas sueltas.
• Vuelva a comprobar el programa para asegurarse de que sigue el diseño correctamente.

Abolladuras o impresiones

Las abolladuras o impresiones aparecen como depresiones superficiales no deseadas, a menudo causadas por métodos de utillaje o sujeción.

Posibles causas:

• Exceso de fuerza de apriete, especialmente con materiales más blandos.
• Impacto de la herramienta o manipulación inadecuada.

Cómo solucionarlo:

• Utilice placas de acero intermedias para distribuir uniformemente la presión de apriete.
• Invierta en mandriles y útiles especializados diseñados para minimizar los daños a la superficie.
• Ajuste los métodos de sujeción para aplicar sólo la fuerza necesaria.

Costuras o juntas desajustadas

Las costuras o uniones desajustadas se producen cuando dos piezas o secciones no se alinean correctamente, lo que da lugar a superficies desiguales.

Posibles causas:

• Programación imprecisa o errores en la trayectoria de la herramienta.
• Desgaste o desalineación de la máquina.
• Propiedades de los materiales incoherentes.
• Variaciones de la fuerza de apriete o desalineación durante el montaje.

Cómo solucionarlo:

• Garantizar la precisión de la programación y las trayectorias de las herramientas.
• Realizar el mantenimiento y la calibración periódicos de las máquinas CNC.
• Utilice materiales coherentes y de alta calidad.
• Alinee y fije cuidadosamente las piezas durante la instalación y el montaje.

Tensión interna y distorsión

La tensión interna y la distorsión se producen cuando una pieza mecanizada se deforma debido a la liberación de tensiones internas.

Posibles causas:

• Tensiones residuales del procesamiento previo del material.
• Fuerzas de corte desiguales.
• Apoyo o sujeción inadecuados.
• Calor excesivo durante el mecanizado.

Cómo solucionarlo:

• Aplicar tratamientos de alivio de tensiones antes del mecanizado.
• Optimizar los parámetros de corte para distribuir las fuerzas uniformemente.
• Utilice soportes rígidos y abrazaderas para evitar movimientos.
• Controle el calor con técnicas de refrigeración eficaces.

Delaminación

La delaminación se produce cuando las capas de los materiales laminados se separan o desprenden durante el mecanizado.

Posibles causas:

• Fuerzas de corte o avances excesivos.
• Laminados de mala calidad o débilmente adheridos.
• Selección incorrecta de herramientas o herramientas desgastadas.
• Sujeción inadecuada, que provoca vibraciones o movimientos.

Cómo solucionarlo:

• Reducir las fuerzas de corte y los avances.
• Utilice materiales laminados de alta calidad y bien adheridos.
• Elija herramientas afiladas y adecuadas para materiales laminados.
• Proporcionar suficiente apoyo y sujeción para evitar el movimiento.

Material residual

El material residual, o rebabas, es material fino no deseado que queda en los bordes de una pieza mecanizada.

Posible causa:

• La última capa de material se deforma en lugar de eliminarse limpiamente.

Cómo solucionarlo:

• Utilizar técnicas de desbarbado como el esmerilado manual, el limado o el lijado.
• Aplicar métodos avanzados de desbarbado como el desbarbado térmico o vibratorio.

Problemas con el radio de las esquinas

Los problemas de radio de las esquinas se producen cuando éstas no se mecanizan según las especificaciones correctas, sobre todo en los elementos cóncavos.

Posible causa:

• Las elevadas fuerzas de mecanizado provocan la desviación de la herramienta.

Cómo solucionarlo:

• Utilice herramientas de acabado más pequeñas para refinar las esquinas cóncavas.
• Ajuste el tamaño de la herramienta y el enfoque de mecanizado para evitar imprecisiones.

Marcas de remolino

Las marcas de remolino aparecen como defectos superficiales circulares que afectan tanto a la estética como a la funcionalidad.

Posible causa:

• Avances o velocidades de herramienta incorrectos.

Cómo solucionarlo:

• Optimice las velocidades de corte y avance para un acabado más suave.

Daños térmicos

El daño térmico es el resultado de un calor excesivo durante el proceso de mecanizado, que provoca la degradación o decoloración del material.

Posibles causas:

• Operaciones a alta velocidad sin la refrigeración adecuada.
• Fricción excesiva por herramientas desgastadas.

Cómo solucionarlo:

• Garantizar una refrigeración y lubricación adecuadas.
• Ajustar adecuadamente las velocidades de corte y los avances.
• Utilice herramientas afiladas para minimizar la fricción.

Recorte de virutas

La rectificación de virutas se produce cuando la herramienta vuelve a engancharse con virutas que no se limpiaron correctamente, lo que afecta a la calidad de la superficie.

Posibles causas:

• Evacuación inadecuada de virutas.
• Trayectorias de herramientas ineficaces.

Cómo solucionarlo:

• Mejore la evacuación de virutas mediante chorros de aire, flujo de refrigerante o transportadores de virutas.
• Utilice rompevirutas para reducir el tamaño de las virutas.
• Optimizar las trayectorias de las herramientas, como el fresado ascendente, para evitar el atrapamiento de virutas.

¿Cómo causan defectos los ajustes de mecanizado CNC?

Cuando utilice un Máquina CNCLa configuración de los parámetros de mecanizado influye en la calidad de la pieza final. Si los elementos enumerados a continuación no se configuran correctamente, pueden causar defectos en las piezas mecanizadas.

Velocidad de corte

La velocidad de corte es la rapidez con la que la herramienta se mueve contra el material. Si la velocidad es demasiado alta o demasiado baja, puede crear problemas:

Demasiado rápido: Demasiado calor, que puede dañar la herramienta y la pieza.

Demasiado lento: El corte puede no ser liso, lo que da lugar a superficies rugosas.

Velocidad de alimentación

Es la velocidad a la que el material se desplaza hacia la herramienta de corte.

Demasiado alto: La herramienta puede romperse y la superficie puede quedar áspera debido al exceso de calor y fricción.

Demasiado bajo: El mecanizado lleva demasiado tiempo y puede no ser eficiente.

Profundidad de corte

Se refiere a la cantidad de material que se elimina en una pasada.

Demasiado profundo: Puede sobrecargar la herramienta, provocando su rotura o dejando una superficie rugosa.

Demasiado superficial: Hace que el proceso sea lento e ineficaz.

¿Cómo afectan las propiedades de los materiales a los defectos de mecanizado?

Los distintos materiales reaccionan a su manera cuando se mecanizan, lo que puede dar lugar a problemas y defectos específicos.

Metales

Aluminio

• Como el aluminio es blando, forma rebabas con facilidad, es decir, pequeños bordes ásperos que quedan después del corte.
• Puede adherirse a las herramientas de corte, arruinando el acabado superficial y causando defectos.
• El calor hace que el aluminio se dilate, lo que puede dar lugar a tamaños inexactos.

Acero inoxidable

• El calor y la presión pueden endurecerlo, por lo que el mecanizado es más difícil.
• Su dureza puede desgastar las herramientas con mayor rapidez, exigiendo sustituciones frecuentes.
• Es duro, por lo que puede vibrar durante el corte, disminuyendo la calidad de la pieza.

Titanio

• Cortar titanio genera mucho calor, lo que puede dañar las herramientas y deformar el material.
• Algunos fluidos utilizados en el mecanizado pueden provocar reacciones químicas no deseadas con el titanio.

Latón

• El latón se corta fácilmente y tiene menos defectos, pero se necesitan herramientas afiladas para obtener resultados precisos.

Plásticos

Acrílico

• Puede agrietarse si no está bien apoyado o si las herramientas no están afiladas.
• El calor del mecanizado puede provocar su fusión o deformación.

Nylon

• El calor puede deformar el nailon.
• El nailon absorbe la humedad, cambiando su tamaño con el tiempo.

Policarbonato

• Las virutas pueden enrollarse alrededor de las herramientas, lo que puede estropear el acabado de la superficie.
• Puede deformarse o decolorarse si se calienta demasiado.

Compuestos

Plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP)

• Las capas pueden separarse al cortarlas.
• Las fibras de carbono son resistentes y pueden desafilar rápidamente las herramientas.

Fibra de vidrio

• Cortar fibra de vidrio puede provocar bordes ásperos y deshilachados.
• Es muy abrasivo y embota las herramientas rápidamente.

Madera

Maderas duras (roble, arce, etc.)

• Si la herramienta está desafilada o es demasiado rápida, las maderas duras pueden quemarse.
• Cortar a lo largo de la veta puede provocar astillas.

Madera de coníferas (pino, cedro, etc.)

• Comprime en lugar de cortar, lo que puede restar nitidez a los detalles.
• Las maderas blandas pueden presentar una superficie borrosa o rasgada, especialmente a lo largo de la veta.

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Conclusión

Cuando se realiza el mecanizado CNC, es importante ser consciente de las cosas que pueden conducir a defectos de mecanizado CNC o incluso hacer que el mecanizado CNC falle.

El tipo de material con el que trabaje y los ajustes que elija para la máquina son fundamentales. Los distintos materiales pueden causar problemas diferentes. Si no ajustas bien la configuración, puedes acabar con bordes ásperos, daños por calor o herramientas que se desgastan demasiado rápido.

Si conoce estas cuestiones, podrá evitar los defectos de mecanizado CNC, reducir la posibilidad de fallos de mecanizado CNC y asegurarse de que sus piezas sean precisas y estén en buen estado.