Torneado y acabado CNC de precisión para distintos componentes industriales
La construcción de alta precisión es necesaria para seguir desarrollando nuevos dispositivos médicos, producir nuevos dispositivos aeroespaciales y fabricar dispositivos médicos avanzados. Los dispositivos compactos y complejos que exigen altos niveles de seguridad requieren Torneado CNC para cumplir los niveles de producción necesarios. La consistencia en la calidad y los niveles de producción sin cambios en la construcción de postprocesado primario del torneado CNC incluyen el chapado, el revestimiento y el anodizado para crear piezas mecanizadas CNC.
Torneado CNC para aplicaciones de alta precisión
1. Importancia de la alta precisión
Hay ciertos sectores, como el médico y el aeroespacial, que tienen unas directrices normativas y de seguridad que son inflexibles. El sector médico tiene que garantizar que los implantes médicos se adapten al cuerpo humano. En el sector aeroespacial, los elementos de fijación y las piezas hidráulicas deben soportar presiones y temperaturas extremas. Los equipos que se utilizan en estas industrias aeroespaciales tienen que ser de alta gama y deben permanecer estables en sus dimensiones para poder realizar mediciones y/o operaciones precisas. Estas piezas son extremadamente necesarias, por lo que cada detalle debe mecanizarse con extrema precisión. No hay lugar para el más mínimo error; de lo contrario, fallarán, supondrán una pérdida de vida útil o no se podrán cumplir las normativas.
2. Capacidades del moderno servicio de torneado CNC
Servicios de torneado CNC hoy en día utilizan tecnologías modernas como tornos multieje y centros de torneado y fresado que tienen la capacidad de crear geometrías complejas con una sola configuración. Con la supervisión automatizada de las herramientas, estos ordenadores alcanzan una alta precisión con una tolerancia de (±) 0,005. Estos ordenadores no sólo son coherentes durante todo el proceso de fabricación, sino que también ahorran tiempo y tienen la capacidad de escalar la producción.
3. Torneado CNC personalizado para componentes multifuncionales
Si los componentes estándar no cumplen los requisitos funcionales, dimensionales o de material, se hace necesario el torneado CNC personalizado. Determinadas industrias requieren piezas a medida con geometrías únicas, por ejemplo, canales internos de precisión, ejes pequeños, diseños de rosca específicos o formas complejas. El mecanizado a medida consigue especificaciones de rendimiento concretas, como una mejor dinámica de fluidos o una mayor resistencia mecánica para diseños ergonómicos. Esto es especialmente importante para componentes como conectores quirúrgicos, casquillos aeroespaciales y ejes para instrumentos de precisión.
Torneado CNC Materiales: Metales, aleaciones, polímeros
1. Materiales comunes de alto rendimiento
Titanio aleado suele utilizarse para implantes médicos, por su biocompatibilidad, solidez y resistencia a la corrosión. Para instrumentos quirúrgicos, aceros inoxidables como el 316L y el 304 se utilizan por su durabilidad y capacidad de esterilización. En el sector aeroespacial, y por su construcción ligera, aleaciones de aluminio como 6061 y 7075 se utilizan por sus propiedades térmicas y mecánicas. Otras aleaciones se utilizan por su fácil mecanizabilidad.
2. Plásticos de ingeniería en aplicaciones de torneado de plásticos
En las aplicaciones electrónicas y de torneado médico, los plásticos técnicos como PEEK, PTFE, Delrin, ABS, Nylon y PC son cada vez más importantes. Por su ligereza y baja fricción, junto con su resistencia química y atributos de aislamiento eléctrico, se utilizan para mangos de instrumentos quirúrgicos, carcasas de sensores, accesorios de laboratorio y piezas para electrónica de gama alta. El PEEK se utiliza por su alta temperatura y rendimiento en relación con la estabilidad dimensional.
3. Desafíos de los materiales y consideraciones sobre el mecanizado
Diferentes Material de torneado CNC Las categorías presentan retos específicos que deben tenerse en cuenta.. El titanio tiende a calentarse. También requiere herramientas de corte estables. El acero inoxidable también puede ser problemático, ya que puede contribuir al rápido desgaste de las herramientas. Los plásticos también pueden añadirse a la lista, ya que pueden deformarse. También pueden fundirse y producir rebabas que no deberían estar ahí si no se mecanizan correctamente. Es tarea del fabricante determinar el utillaje, las velocidades de corte, los refrigerantes y la evacuación de virutas más adecuados para la operación que debe realizarse para conservar la calidad y proteger los detalles y el orden de la superficie, especialmente si la integridad de la superficie del material es importante.
Componentes de torneado CNC para dispositivos médicos, aeroespaciales y de gama alta
1. Componentes médicos
Algunos ejemplos de dispositivos fabricados mediante torneado CNC en medicina son tornillos óseos, clavos ortopédicos, implantes dentales, piezas para sistemas endoscópicos, conectores para herramientas quirúrgicas y carcasas para instrumentos quirúrgicos. Los productos de este campo deben ser biocompatibles y tener superficies muy lisas. También deben tener microprecisión. El torneado CNC personalizado suele ser necesario para requisitos anatómicos y de procedimiento específicos..
2. Componentes aeroespaciales
El torneado CNC también se utiliza en el sector aeroespacial, donde los sistemas necesitan una precisión extrema y elevada. Las piezas necesarias incluyen soportes, bujes, espaciadores estructurales y elementos de fijación. Además, se necesitan piezas para los sistemas hidráulicos y para los motores. Estas piezas tienen que ser capaces de soportar grandes tensiones y temperaturas.
3. Componentes de equipos de gama alta
Los sistemas ópticos, de laboratorio y de metrología de precisión CNC dependen del torneado de piezas de madera CNC para lograr una alineación estable adecuada. Estos dispositivos y sistemas requieren el torneado de carcasas de sensores y soportes ópticos con tolerancias muy ajustadas y baja rugosidad para controlar la deriva.
La importancia del acabado superficial: anodizado, chapado, revestimiento
1. Importancia del acabado de superficies
Cuando se mecaniza una pieza, el acabado superficial de la misma es imprescindible para obtener la máxima mejora del defecto y el rendimiento e incluso conseguir alguna mejora del atractivo visual de la pieza. Algunas de las características que se mejoran con el acabado en determinados sectores, como el médico y el aeroespacial, son la resistencia a la corrosión, la capacidad de esterilización, la conductividad eléctrica, la resistencia al desgaste e incluso la resistencia a la fatiga. El tratamiento de superficies ayuda a Componentes de torneado CNC no sólo se ajustan a lo previsto, sino que también funcionan satisfactoriamente en condiciones adversas.
2. Anodizado
El anodizado es una práctica habitual para los componentes de aluminio y titanio. El anodizado es un proceso electroquímico que engrosa la capa de óxido natural de la superficie de los metales. Así se crea una superficie anodizada dura y resistente al desgaste. También es resistente a la corrosión. Las herramientas médicas se benefician del anodizado en color porque pueden identificarse rápida y fácilmente en comparación con las herramientas médicas no procesadas. Las piezas aeroespaciales también se benefician del anodizado porque mejoran las piezas anodizadas que sufren cambios climáticos bruscos.
3. Revestimiento
Algunas de las ventajas funcionales de los métodos de chapado son: el niquelado, el cromado y el dorado. Algunas de las ventajas funcionales del niquelado son una mayor resistencia a la corrosión y al desgaste. Algunos beneficios funcionales comunes del cromado serían la mejora de la dureza superficial de la pieza. Si una pieza está chapada en oro, suele ser para piezas eléctricas, y el propósito es mejorar la conductividad eléctrica de la pieza, especialmente para los sensores y otros equipos electrónicos. Existen opciones de acabado para los equipos, y adquieren mayor importancia en los equipos destinados a consumidores de gama alta.
4. Revestimiento (cerámica, PVD, PTFE, carbono diamantado)
Los revestimientos de alta tecnología reducen la fricción, mejoran la resistencia al desgaste, aumentan la resistencia a la fatiga y mejoran la estabilidad térmica. Los revestimientos de PTFE se utilizan en dispositivos médicos que deben deslizarse con facilidad. En el sector aeroespacial y otros usos sometidos a grandes esfuerzos, se prefieren los revestimientos de DLC y cerámica.
Combinación de acabado avanzado con mecanizado de precisión
1. Acabar nunca es lo primero
Antes de realizar cualquier proceso de acabado, como anodizado, chapado o revestimiento, es necesario un mecanizado de alta precisión. Los ingenieros deben tener en cuenta cualquier posible cambio en las dimensiones que pueda producirse debido a cambios en el grosor por los procesos de acabado. Los ajustes críticos deben seguir siendo precisos después del acabado; no se puede tolerar ningún cambio.
2. Optimización del flujo de trabajo de fabricación
Los flujos de trabajo modernos utilizan una combinación de sistemas CAD/CAM, simulación en tiempo real y medición automatizada. La calidad de las superficies mejora con la optimización de las trayectorias de las herramientas y las inspecciones durante el proceso, como una MMC o un escáner óptico, para recopilar mediciones que garanticen que el acabado se realiza con precisión.
3. Verificación de la calidad y conformidad
En los ámbitos médico y aeroespacial, certificaciones como ISO 13485 y AS9100 deben cumplirse. Hay normas industriales que deben cumplirse, y éstas incluyen niveles de rugosidad superficial requeridos como Ra < 0,8 µm para instrumentos médicoss. Se completan las inspecciones finales de calidad para garantizar que el producto cumplirá los requisitos de seguridad y rendimiento de su uso y durabilidad.
Conclusión
En la fabricación de dispositivos médicos, sistemas aeroespaciales e instrumentación de gama alta, el torneado CNC de alta precisión, junto con técnicas avanzadas de acabado como el anodizado, el chapado y el revestimiento, es crucial. El rendimiento del componente al final se verá influido por cada paso que se dé, empezando por el material de torneado CNC que se utilice, pasando por el mecanizado de plásticos de ingeniería, hasta la aplicación de tratamientos superficiales especialmente diseñados. Las industrias siguen avanzando hacia una mayor precisión y fiabilidad, junto con la miniaturización, El torneado CNC personalizado seguirá siendo crucial para la producción de componentes complejos y de alto rendimiento.
