Defectos comunes en el mecanizado CNC y cómo solucionarlos

El mecanizado CNC le ayuda a fabricar piezas precisas, pero a veces surgen problemas. Estos problemas pueden ralentizar su trabajo y aumentar los costos.

Pero no se preocupe: la mayoría de los defectos de mecanizado tienen soluciones sencillas. En este artículo, conocerá los defectos comunes en el mecanizado CNC 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 eliminando material.

Estas máquinas son importantes porque pueden fabricar piezas complejas con gran precisión y consistencia. Muchos sectores dependen de ellas.

Defectos comunes en el mecanizado CNC y cómo solucionarlos

En esta sección, analicemos los defectos comunes en el mecanizado CNC, sus causas y cómo solucionarlos o prevenirlos.

Inexactitudes dimensionales

Si la pieza no coincide con las medidas requeridas, es posible que no encaje o no funcione correctamente.

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

• Verifique y recalibre su máquina con frecuencia.
• Asegúrese de que sus materiales sean estables y fiables.
• Procure mantener la temperatura y la humedad constantes.

Acabado superficial deficiente

Si su pieza terminada presenta texturas rugosas o líneas visibles, puede afectar su aspecto y funcionamiento.

• Si la herramienta vibra demasiado, puede dejar marcas irregulares. Esto ocurre cuando las herramientas están desgastadas, las estrategias de corte son incorrectas o la refrigeración es insuficiente.
• Una velocidad de avance demasiado alta puede hacer que la herramienta vibre y deje marcas.

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

Desgaste y rotura de herramientas

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

• Una presión excesiva puede romper la herramienta.
• Algunas herramientas se desgastan más rápido cuando se usan con el material equivocado.
• La acumulación de calor puede volver frágiles las herramientas.
• Las herramientas usadas en exceso acaban rompiéndose.

• Ajuste los parámetros para reducir la tensión sobre la herramienta.
• Elija herramientas que correspondan al material que está mecanizando.
• Evite el sobrecalentamiento con el refrigerante adecuado.
• Inspeccione las herramientas con frecuencia y cámbielas antes de que fallen.

Rebabas y bordes afilados

Las rebabas son pequeños bordes o zonas rugosas no deseados en su pieza, normalmente en esquinas o bordes.

• Los materiales más blandos y las herramientas desgastadas pueden generar rebabas.
• Los parámetros de corte incorrectos pueden empeorar las rebabas.
• Una herramienta dañada puede provocar bordes rugosos.

• Puede eliminar las rebabas manualmente con una lima o papel de lija, o utilizar técnicas avanzadas como el desbarbado térmico o vibratorio.
• Sustituya las herramientas desgastadas o afílelas con regularidad.
• Cambie las trayectorias de herramienta, 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 de manera involuntaria, a menudo doblándose o torciéndose.

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

• Elija técnicas y utillajes estables para sujetar la pieza de forma segura.
• El tratamiento térmico o el alivio de tensiones posterior al mecanizado pueden prevenir la deformación.

Marcas de quemado

Si observa manchas oscuras o decoloradas en su pieza, puede que se esté sobrecalentando durante el mecanizado.

• Un exceso de fricción debido a parámetros incorrectos puede provocar sobrecalentamiento.
• Si no hay suficiente refrigerante, especialmente en materiales sensibles al calor como el titanio, puede producirse sobrecalentamiento.

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

Marcas de chatter

Son líneas onduladas en la superficie de su pieza causadas por las vibraciones de la herramienta.

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

• Modificar la velocidad de avance y la velocidad del husillo puede ayudar a reducir las vibraciones.
• Asegúrese de que esté firmemente sujetada y correctamente apoyada.
• Algunas herramientas están diseñadas para reducir las vibraciones y mejorar la calidad superficial.

Marcas de herramienta

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

• El uso de una herramienta de corte incorrecta o de parámetros demasiado agresivos puede provocar estas marcas.
• Un montaje inestable de la máquina puede dejar líneas no deseadas.
• La forma en que la herramienta inicia y detiene el corte también puede afectar la superficie.

• Reduzca la presión y refine el movimiento de la herramienta.
• Utilice herramientas con mejores recubrimientos o geometrías.
• Termine la pieza con pasos de alisado adicionales si es necesario.

Filo recrecido

El filo recrecido se produce cuando el material se adhiere a la herramienta de corte. Esto reduce la precisión del mecanizado.

• Un exceso de fricción hace que las virutas se adhieran a la herramienta.
• Unos parámetros deficientes pueden hacer que la herramienta trabaje de forma ineficiente.
• Sin una lubricación adecuada, los materiales pueden sobrecalentarse y adherirse.

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

Agrietamiento o fractura

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

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

• Las herramientas afiladas realizan cortes más limpios con menos fuerza.
• Las herramientas con recubrimientos como carburo o diamante duran más.
• Utilice herramientas con múltiples filos de corte para distribuir la fuerza.

Cortes incompletos o resolución deficiente de detalles

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

• Una herramienta desgastada o incorrecta puede pasar por alto detalles finos.
• Es posible que los parámetros de velocidad y avance no sean los adecuados.
• Las vibraciones o las piezas sueltas pueden hacer que los cortes sean menos precisos.
• Los errores en el código CNC pueden provocar la omisión de detalles.

• Mantenga las herramientas de corte en óptimas condiciones.
• Optimice la velocidad y la velocidad de avance para mejorar la precisión.
• Reduzca las vibraciones y compruebe si hay piezas sueltas.
• Verifique el programa para asegurarse de que sigue el diseño correctamente.

Abolladuras o marcas

Las abolladuras o marcas aparecen como depresiones no deseadas en la superficie, a menudo causadas por los métodos de utillaje o de sujeción.

• Fuerza de sujeción excesiva, especialmente con materiales más blandos.
• Impacto de la herramienta o manipulación inadecuada.

• Utilice placas de acero intermedias para distribuir uniformemente la presión de sujeción.
• Invierta en platos y utillajes especializados diseñados para minimizar el daño superficial.
• Ajuste los métodos de sujeción para aplicar solo la fuerza necesaria.

Uniones o juntas desalineadas

Las uniones o juntas desalineadas se producen cuando dos piezas o secciones no se alinean correctamente, lo que da lugar a superficies irregulares.

• Programación inexacta o errores en la trayectoria de la herramienta.
• Desgaste o desalineación de la máquina.
• Propiedades del material inconsistentes.
• Variaciones en la fuerza de sujeción o desalineación durante el montaje.

• Asegure una programación y unas trayectorias de herramienta precisas.
• Realice un mantenimiento y una calibración periódicos de las máquinas CNC.
• Utilice materiales de alta calidad y consistentes.
• Alinee y fije cuidadosamente las piezas durante la preparación y el montaje.

Tensiones internas y distorsión

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

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

• Aplique tratamientos de alivio de tensiones antes del mecanizado.
• Optimice los parámetros de corte para distribuir las fuerzas de manera uniforme.
• Utilice apoyos y sujeciones rígidos 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 se despegan durante el mecanizado.

• Fuerzas de corte o velocidades de avance excesivas.
• Laminados de baja calidad o con unión débil.
• Selección incorrecta de herramientas o herramientas desgastadas.
• Sujeción inadecuada, que provoca vibraciones o movimientos.

• Reduzca las fuerzas de corte y las velocidades de avance.
• Utilice materiales laminados de alta calidad y bien unidos.
• Elija herramientas afiladas y adecuadas para materiales laminados.
• Proporcione un soporte y una sujeción suficientes para evitar movimientos.

Material residual

El material residual, o las rebabas, son restos finos y no deseados de material que quedan en los bordes de una pieza mecanizada.

• La capa final de material se deforma en lugar de eliminarse de forma limpia.

• Utilice técnicas de desbarbado como el rectificado manual, el limado o el lijado.
• Aplique métodos avanzados de desbarbado, como el desbarbado térmico o por vibración.

Problemas de radio en las esquinas

Los problemas de radio en las esquinas se producen cuando las esquinas no se mecanizan según las especificaciones correctas, especialmente en geometrías cóncavas.

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

• 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 circulares

Las marcas circulares aparecen como defectos superficiales en forma de círculos y afectan tanto a la estética como a la funcionalidad.

• Velocidades de avance o velocidades de herramienta incorrectas.

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

Daño térmico

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

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

• Asegure una refrigeración y lubricación adecuadas.
• Ajuste las velocidades de corte y los avances de forma apropiada.
• Utilice herramientas afiladas para minimizar la fricción.

Recorte de virutas

El recorte de virutas se produce cuando la herramienta vuelve a entrar en contacto con virutas que no se evacuaron correctamente, lo que afecta a la calidad superficial.

• Evacuación de virutas inadecuada.
• Trayectorias de herramienta ineficientes.

• Mejore la evacuación de virutas mediante soplos de aire, flujo de refrigerante o transportadores de virutas.
• Utilice rompevirutas para reducir el tamaño de las virutas.
• Optimice las trayectorias de herramienta, como el fresado en concordancia, para evitar la retención de virutas.

¿Cómo provocan defectos los ajustes del mecanizado CNC?

Cuando utiliza una máquina CNC, la forma en que configura los parámetros de mecanizado afecta a la calidad de la pieza final. Si los elementos que se indican a continuación no se ajustan correctamente, pueden provocar defectos en sus piezas mecanizadas.

Velocidad de corte

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

Demasiado alta: Exceso de calor, que puede dañar la herramienta y la pieza de trabajo.

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

Velocidad de avance

Es la rapidez con la que el material se desplaza hacia la herramienta de corte.

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

Demasiado baja: El mecanizado tarda demasiado y puede no ser eficiente.

Profundidad de corte

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

Demasiado profunda: Puede sobrecargar la herramienta, lo que provoca su rotura o deja una superficie rugosa.

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

¿Cómo afectan las propiedades del material a los defectos de mecanizado?

Los distintos materiales reaccionan de forma propia cuando se mecanizan, lo que puede dar lugar a retos y defectos específicos.

Metales

• Como el aluminio es blando, forma rebabas con facilidad: pequeños bordes rugosos que quedan tras el corte.
• Puede adherirse a las herramientas de corte, lo que arruina el acabado superficial y provoca defectos.
• El calor hace que el aluminio se expanda, lo que puede dar lugar a dimensiones inexactas.

• El calor y la presión pueden endurecerlo, por lo que el mecanizado resulta más difícil.
• Su dureza puede desgastar las herramientas más rápido, lo que exige reemplazos frecuentes.
• Es tenaz, por lo que puede vibrar durante el corte y reducir la calidad de la pieza de trabajo.

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

• El latón se corta con facilidad y presenta menos defectos, pero se necesitan herramientas afiladas para obtener resultados precisos.

Plásticos

• Pueden agrietarse si no se sujetan adecuadamente o si las herramientas no están afiladas.
• El calor del mecanizado puede hacer que se fundan o se deformen.

• El calor puede deformar el nylon.
• El nylon absorbe humedad, lo que cambia su tamaño con el tiempo.

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

Compuestos

• Las capas pueden separarse durante el corte.
• Las fibras de carbono son resistentes y pueden desafilar las herramientas rápidamente.

• El corte de fibra de vidrio puede provocar bordes rugosos y deshilachados.
• Es muy abrasivo y desafila las herramientas rápidamente.

Madera

• Si la herramienta está desafilada o la velocidad es demasiado alta, las maderas duras pueden quemarse.
• El corte a lo largo de la veta puede provocar astillado o desgarro.

• Se comprime en lugar de cortarse, lo que puede restar nitidez a los detalles.
• Las maderas blandas pueden presentar una superficie difusa o desgarrada, especialmente a lo largo de la veta.

¿Cómo podemos reducir los defectos del mecanizado CNC en DEK?

En DEK, ofrecemos mecanizado CNC de alta calidad para piezas metálicas y de plástico. Reducimos los defectos mediante herramientas de inspección avanzadas.

Nuestras máquinas de 3, 4 y 5 ejes reciben un buen mantenimiento para un rendimiento óptimo. Ingenieros cualificados se encargan de diseños complejos con tolerancias ajustadas, garantizando la precisión. Seleccionamos y gestionamos cuidadosamente materiales de calidad.

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Conclusión

Al realizar mecanizado CNC, es importante conocer los factores que pueden provocar defectos en el mecanizado CNC o incluso hacer que este fracase.

El tipo de material con el que se trabaja y los ajustes que se eligen para la máquina son clave. Distintos materiales pueden causar distintos problemas. Si no se ajustan correctamente los parámetros, pueden aparecer bordes rugosos, daños por calor o un desgaste demasiado rápido de las herramientas.

Al comprender estos problemas, puede evitar defectos en el mecanizado CNC, reducir la probabilidad de fallos en el mecanizado CNC y asegurarse de que sus piezas sean precisas y estén en buen estado.