¿Dónde se usan el fundición y el mecanizado?

¿Dónde se usan el fundición y el mecanizado?

Ventajas del mecanizado: alta precisión:CNC de múltiples ejeLa tecnología permite el control de precisión a nivel de micras, lo que lo hace particularmente adecuado para piezas complejas con requisitos dimensionales estrictos, como cuchillas de turbina e implantes médicos. Respuesta rápida a la demanda de lotes pequeños: eliminando la necesidad de un desarrollo complejo de moho, el mecanizado se puede realizar directamente a partir de archivos de diseño, acortando significativamente la verificación del prototipo y los ciclos de producción a pequeña escala. Repetibilidad estable: programas CNC y rutas de herramientas estandarizadas aseguran dimensiones de pieza consistentes y calidad de la superficie durante la producción en masa. Producción automatizada: los sistemas CNC automatizan todo el proceso, reducen la intervención manual, minimizan los errores operativos y mejoran la eficiencia de los equipos continuos. Compatibilidad de material amplio: compatible con metales, plásticos de ingeniería, cerámica y compuestos, cumpliendo con los diversos requisitos de rendimiento material de varias industrias. 

Desventajas del mecanizado: procesamiento de estructura interna limitada: características internas complejas, como agujeros profundos y cavidades, requieren múltiples cambios de herramientas o herramientas personalizadas, aumentando significativamente la dificultad y el costo de procesamiento. Restricciones dimensionales: limitado por la máquina herramienta de viaje y la rigidez del huso, el mecanizado de precisión de piezas de trabajo de gran tamaño o pesadas es difícil. 

Baja utilización de recursos: el proceso de corte genera grandes cantidades de virutas metálicas o polvo, lo que resulta en una mayor tasa de pérdida de materia prima que la fabricación aditiva o los procesos de forma cercana a la red. Mecanizado y fundición: procesamiento de tipos y tecnologías

Tipos: fresado: utiliza una herramienta giratoria múltiple para cortar la pieza de trabajo a lo largo de múltiples ejes. Adecuado para mecanizar superficies planas, superficies curvas y estructuras tridimensionales complejas, se usa ampliamente en cavidades de moho y la fabricación de piezas de forma especial. 

Giro: al combinar la rotación de la pieza de trabajo con la alimentación lineal de la herramienta, forma eficientemente piezas giratorias (como ejes y mangas), capaz de mecanizar diámetros externos, orificios internos y roscas. Drillación: se usa una broca en espiral para penetrar el material para formar un orificio circular. Apoya el mecanizado de agujeros, agujeros ciegos y agujeros escalonados, y se usa comúnmente para la producción en masa de agujeros de localización para el ensamblaje de componentes. Molilla: se usa una rueda de molienda giratoria de alta velocidad para realizar microcortes en la superficie de la pieza de trabajo, mejorando la precisión y el acabado dimensionales. Es adecuado para el resurgimiento del borde de la herramienta y el mecanizado de rutas de alta precisión. Aburrido: se utiliza una herramienta de perforación de un solo borde para expandir el diámetro interno de un orificio preferido, controlando con precisión la coaxialidad y la cilindricidad del agujero. Se usa comúnmente para mecanizar cavidades internas de precisión, como bloques de motor y cuerpos de válvulas hidráulicas. Broching: use un broche con un perfil de dientes de varias etapas para formar millas, splines o agujeros internos de forma especial de una sola vez. Este método es altamente eficiente y ofrece una calidad de superficie estable, lo que lo hace adecuado para la producción en masa de engranajes y acoplamientos. Corte de alambre: corta materiales conductores utilizando el principio de electroerosión. 

Puede procesar contornos complejos de metales sobrealimentales y es particularmente adecuado para troqueles de estampado de precisión y formación de cuchillas de motor aeroespacial. Planificación: la herramienta utiliza movimiento de reciprocación lineal para cortar planos o ranuras. Este método es adecuado para el mecanizado en avión de los rieles de guía y las placas base de grandes máquinas herramientas. Es simple de operar pero relativamente ineficiente. 

Mecanizado de electrospark: utiliza la descarga pulsada para corroer materiales conductores. Puede procesar microholes, cavidades complejas y moldes de carburo, rompiendo las limitaciones de dureza del corte tradicional. Cada proceso se combina y se aplica en función de las características de la herramienta, la trayectoria de movimiento y la adaptabilidad del material, cubriendo colectivamente las necesidades de toda la cadena de la industria, desde el mecanizado áspero hasta la ultrarrabastamiento. Tipos de fundición: fundición de arena: arena de sílice, arcilla o aglutinantes de resina se utilizan para crear moldes únicos o semipermanentes. La cavidad del moho se forma imprimiendo el modelo. Este método es adecuado para la producción diversificada de metales de alto punto de fusión, como hierro fundido y acero fundido. 

Se usa comúnmente en la fabricación de componentes estructurales, como bloques de motor y válvulas. Casting Die: el metal fundido se presiona en un molde de acero de alta resistencia a alta velocidad, se enfría rápidamente y se forma. Se especializa en la producción en masa de piezas de precisión de paredes delgadas de metales no ferrosos como aluminio, zinc y magnesio, y se usa ampliamente en productos con altos requisitos de acabado superficial, como piezas automotrices y carcasas electrónicas. Casting de inversión: se usa un molde de cera en lugar de un modelo físico, recubierto con múltiples capas de recubrimiento refractario para formar una carcasa de cerámica. El molde de cera perdido se derrite y luego se inyecta con metal fundido. Puede replicar estructuras complejas y delicadas, como cuchillas de turbina y obras de arte, y es particularmente adecuada para la personalización de lotes pequeños de piezas de aleación de alta temperatura en el campo aeroespacial. Casting centrifugal: usando la fuerza centrífuga para adherir uniformemente el metal fundido a la pared interna del molde giratorio, forma piezas rotacionalmente simétricas, como tuberías y cubos sin costuras. Combina la densidad del material y la eficiencia de producción y se usa principalmente en la producción de tuberías y anillos de rodamiento. Casting de baja presión: el metal líquido se inyecta suavemente en un molde cerrado a través de la presión del aire para reducir la turbulencia y la oxidación. Se utiliza para formar piezas huecas con requisitos de alta densidad, como cubos de aluminio y cabezas de cilindro, y tiene las ventajas tanto de la estabilidad del proceso como de la utilización del material. La fundición a la humo perdido utiliza un patrón de plástico de espuma en lugar de un molde tradicional. Durante el vertido, el patrón se vaporiza y se llena con metal fundido, lo que permite la producción integrada de fundiciones con cavidades internas complejas. Este método es adecuado para la producción de productos de una sola pieza o de lotes pequeñas como maquinaria minera y carcasa de bombas y válvulas. La fundición continua implica la solidificación continua del metal fundido a través de un molde y fundición refrigerados por agua, produciendo directamente barras, placas o perfiles. 

Esto mejora significativamente la eficiencia de moldeo de materiales como las aleaciones de acero y cobre, y se ha convertido en un proceso central para la producción a gran escala en la industria metalúrgica. Cada técnica de fundición está adaptada a las características del moho, la fluidez de metales y las necesidades de producción, lo que resulta en capacidades de fabricación integrales que van desde piezas de fundición artística hasta componentes industriales. Diferencias clave entre el mecanizado y la fundición: características de herramientas: el mecanizado se basa en herramientas de corte como molineras, taladros y tornos para dar forma directamente a las piezas, mientras que la fundición requiere procesos preliminares como la fabricación de modelos y la preparación de moho para crear el espacio de moldeo. La cadena de herramientas cubre todo el proceso, desde la talla de cera hasta la preparación del molde de arena. Usos de mecanizado controlado por precisiónSistemas CNCPara lograr la precisión a nivel de micras y es particularmente experto en lograr altos acabados superficiales y detalles geométricos complejos. Sin embargo, las fundiciones se ven afectadas por factores como la precisión del moho y la contracción del metal, lo que requiere la fundición de died de precisión o la fundición de inversión para lograr la consistencia dimensional. 

Compatibilidad del material: los materiales de fundición están limitados por su punto de fusión y fluidez. La fundición de arena es adecuada para metales de alto punto de fusión, como hierro fundido y acero fundido, mientras que la fundición se centra en aleaciones de baja fusión como el aluminio y el zinc. El mecanizado puede procesar una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos de ingeniería y cerámica, con una gama más amplia de dureza. Complejidad del diseño: el mecanizado sobresale en la formación de bordes afilados, estructuras de paredes delgadas y agujeros y ranuras precisos, pero tiene limitaciones al procesar estructuras cerradas como cavidades profundas y curvas interiores. La fundición puede formar componentes complejos con cavidades internas y líneas de corriente curvas (como bloques de motor) en una sola pieza, pero los detalles son menos nítidos. Escala de producción: Casting ofrece ventajas de costos en la producción a gran escala, y los moldes se pueden replicar rápidamente después de una sola inversión. El mecanizado no requiere moldes y puede acomodar los requisitos de personalización de lotes pequeños o una sola pieza a través de ajustes del programa, ofreciendo una mayor flexibilidad. 

Rendimiento de la parte: las piezas mecanizadas tienen propiedades mecánicas más uniformes debido a la ausencia de defectos de solidificación. Las fundiciones, a través de procesos como la solidificación direccional y el tratamiento térmico para optimizar la estructura del grano, pueden abordar la resistencia del material original, pero pueden contener poros o inclusiones microscópicas. Eficiencia de desarrollo de prototipos: el mecanizado recorta directamente los modelos CAD, completando pruebas prototipo en cuestión de horas. Los prototipos de fundición requieren desarrollo de moho y vertido metálico, lo que lleva mucho tiempo, pero la fundición de inversión puede acelerar el proceso mediante el uso de patrones de cera impresos en 3D. 

La estructura general de costos de la fundición es alta en los costos iniciales del moho, por lo que es adecuada para la producción de escala para diluir el costo por pieza. El mecanizado, por otro lado, no tiene costos de moho, y la pérdida de material y los costos de mano de obra aumentan linealmente con el tamaño de lotes, lo que lo hace más adecuado para productos pequeños a medianos o de alto valor agregado. Los dos procesos se complementan entre sí en la industria manufacturera: la fundición resuelve la producción en masa de componentes complejos, mientras que el mecanizado permite la corrección final de las características de precisión, lo que respalda conjuntamente la cadena de fabricación completa del producto en blanco a terminado.