Introducción
La revolución CNC en la fabricación
La tecnología de control numérico por ordenador (CNC) se ha convertido en un componente fundamental de la industria contemporánea, ya que facilita la obtención de una precisión repetible y geometrías complejas que los métodos manuales son incapaces de lograr. Desde la fabricación de componentes aeroespaciales hasta la producción de muebles a medida, las fresadoras y routers de control numérico por ordenador (CNC) son fundamentales para impulsar la innovación mediante la automatización de procesos sustractivos con precisión digital.
Por qué es importante comprender las diferencias
La selección de una fresadora CNC o una router CNC puede tener un impacto significativo en la productividad, la calidad de los componentes y los resultados financieros de una empresa de fabricación. Es posible alinear las inversiones en equipos con los objetivos de fabricación mediante el análisis de las capacidades. Estas incluyen la compatibilidad de los materiales, la configuración de los ejes y la complejidad del software.
Fundamentos de las fresadoras CNC y las routers CNC
Definición y funcionalidad básica
- Las routers CNC son máquinas sustractivas optimizadas para piezas grandes y planas, normalmente de madera, espuma, plásticos y metales ligeros. Utilizan husillos de alta velocidad y fresas para tallar formas en 2D y 3D.
- Las fresadoras CNC, o centros de mecanizado, cuentan con bastidores reforzados y husillos potentes. Destacan en el corte, taladrado y conformado de metales, compuestos y plásticos rígidos con tolerancias estrictas.
Diseño estructural y mecánico
- Bastidor y mesa: las fresadoras cuentan con pórticos ligeros con mesas amplias; las fresadoras utilizan bases y columnas de fundición pesadas.
- Ejes: las fresadoras típicas ofrecen de 3 a 5 ejes; las fresadoras varían de 3 a 12 ejes con rotativos y correderas en U, lo que permite el mecanizado de múltiples caras en una sola configuración.
Principios de funcionamiento y software de control
Configuraciones de ejes y cinemática
Es evidente que ambas máquinas utilizan movimientos en los ejes X, Y y Z; sin embargo, cabe señalar que las fresadoras avanzadas incorporan rotativos B y C con el fin de ejecutar cortes angulares. Un mayor número de ejes se asocia con un menor número de configuraciones y geometrías de piezas más complejas.
CAD/CAM y lenguajes de programación
- Las fresadoras CNC utilizan un software CAM gráfico y fácil de usar, diseñado específicamente para la carpintería y la señalización. El código G simplificado y las trayectorias de herramientas de arrastrar y soltar reducen la curva de aprendizaje.
- Las fresadoras CNC requieren paquetes CAM sofisticados, con programación paramétrica, macros y subprogramas, para gestionar trayectorias de herramientas elaboradas, evitar colisiones y aplicar estrategias de mecanizado de alta velocidad.
Compatibilidad de materiales y aplicaciones típicas
Materiales blandos y fresado de gran formato
Es evidente que las fresadoras son especialmente eficaces en los ámbitos de la ebanistería y la rotulación, así como en la creación rápida de prototipos. La máquina es capaz de trabajar con una gran variedad de materiales, como madera contrachapada, MDF, plásticos, espuma y láminas de aluminio, y alcanza velocidades de avance superiores a 5000 mm/min para aplicaciones de alto rendimiento.
Metales duros y fresado de precisión
Mills es capaz de trabajar con acero, acero inoxidable, titanio y compuestos avanzados. El mantenimiento de tolerancias dentro de ±0,01 mm y la producción de contornos complejos de 5 ejes son de suma importancia para una serie de industrias, entre ellas la aeroespacial, la automotriz y la médica.
Métricas de rendimiento: velocidad, potencia y precisión
Velocidad del husillo frente a par motor.
- Las fresadoras alcanzan hasta 24 000 rpm con un par motor más ligero, lo que las hace ideales para materiales blandos.
- Las fresadoras alcanzan entre 5000 y 12 000 rpm con una potencia robusta (10-50 kW), lo que les permite realizar cortes pesados en metal.
Velocidades de avance y acabado superficial
Se ha demostrado que el aumento de la velocidad de avance en las fresadoras acelera los cortes de grandes superficies; sin embargo, esto se consigue a expensas de los acabados finos que se pueden obtener con fresadoras más lentas y rígidas. La metodología de Mills se basa en dar prioridad a la calidad de la superficie y la precisión dimensional por encima de la búsqueda de la rapidez.
Opciones de herramientas y consideraciones de mantenimiento
Fresas para router frente a fresas para fresadora
- Fresas para router: perfiles para ranurado, tallado en V y grabado de letreros.
- Fresas para fresadora: fresas de extremo, fresas esféricas, brocas con recubrimientos avanzados (TiAlN, diamante) para metalurgia.
Intervalos de servicio e impacto del tiempo de inactividad
Las fresadoras requieren un mantenimiento menos frecuente de los cojinetes y los husillos; sin embargo, sufren un desgaste acelerado de los componentes. Es imprescindible que las fresadoras se sometan a rigurosos programas de lubricación, comprobaciones de alineación y mantenimiento del cambiador de herramientas. Estas medidas se compensan con la mejora de la vida útil de las herramientas y la longevidad de la máquina.
Tabla comparativa
| Característica | Fresadora CNC | Fresadora CNC |
|---|---|---|
| Marco y rigidez | Pórtico ligero | Banco de fundición pesada |
| Material | Madera, plástico, espuma, aluminio |
Acero, titanio, materiales compuestos, plásticos |
| Ejes | 3–5 | 3–12 |
| Precisión | ±0,1 mm | ±0,01 mm |
Conclusión
Las fresadoras CNC y las routers CNC desempeñan funciones distintas pero fundamentales en la fabricación contemporánea. Las routers han demostrado facilitar el procesamiento de materiales más blandos y proyectos de gran formato, mientras que las fresadoras han demostrado ofrecer la rigidez, potencia y precisión necesarias para trabajos complejos en metal. Es imprescindible evaluar meticulosamente una serie de factores a la hora de seleccionar una máquina, concretamente las necesidades de material, la complejidad de la pieza, el presupuesto y el espacio disponible en el taller. Esta evaluación cuidadosa garantizará la selección de la máquina que maximizará la productividad y la calidad. La selección de una plataforma CNC adecuada es fundamental para cualquier taller, ya sea especializado en la fabricación de señalización arquitectónica o en el mecanizado de componentes aeroespaciales. Dicha plataforma es esencial para garantizar la capacidad de satisfacer las demandas actuales e incorporar innovaciones futuras.
