¿Cuál es la historia del mecanizado CNC?
Durante la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos producía rápidamente barcos, aviones y vehículos para el ejército. E incluso una vez finalizada la guerra, la producción se mantuvo al alza, ya que el país experimentó un auge de posguerra en la construcción de viviendas, la expansión de las infraestructuras y el transporte. Naturalmente, los ingenieros y diseñadores necesitaban herramientas que les ayudaran a satisfacer con eficacia la creciente demanda de productos industriales.
Así surgió el mecanizado CNC.
John T. Parsons, que trabajaba en la producción de palas de rotor de helicópteros, fue uno de los primeros en defender el mecanizado CNC. Él y sus colegas de la base aérea Wright-Patterson de Dayton (Ohio) utilizaban curvas de interpolación, que podían aplicarse al mecanizado con métodos computacionales, para conseguir los complejos conos necesarios para las palas de los rotores. Cuando la empresa de Parsons tuvo que fabricar piezas de avión cada vez más complejas, recurrió a los métodos computacionales y al mecanizado CNC para conseguir las formas deseadas.
Esta fue en parte la génesis del mecanizado CNC. Basándose en las innovaciones de Parsons, el Laboratorio de Servomecanismos del MIT desarrolló posteriormente una máquina capaz de utilizar métodos computacionales para fabricar piezas mecánicas precisas. Sus servomecanismos eran capaces de utilizar las coordenadas cartesianas -el control numérico- para dirigir la máquina y sus piezas móviles y fabricar con precisión automatizada. Este tipo de automatización no hizo más que sofisticarse durante el resto del siglo XX y sigue desarrollándose en la actualidad.
En un mundo que depende de la tecnología avanzada, no es de extrañar que el mecanizado por control numérico computerizado, o mecanizado CNC, esté más extendido que nunca. Pero, ¿qué es exactamente la fabricación CNC? Este método de fabricación utiliza programas informáticos para controlar las máquinas herramienta que crean piezas de alta calidad con tolerancias estrechas.
¿Qué es una máquina CNC?
Las máquinas de control numérico por ordenador son máquinas automatizadas que funcionan mediante ordenadores que ejecutan secuencias preprogramadas de comandos controlados. Las máquinas CNC son esencialmente lo opuesto a los dispositivos de la «vieja escuela» que se controlan manualmente mediante volantes o palancas, o se automatizan mecánicamente sólo mediante levas. Las máquinas CNC modernas de hoy en día entienden y funcionan mediante un lenguaje de mecanizado CNC -llamado código G- que les indica medidas precisas para la producción, como el avance, la velocidad, la ubicación y la coordinación.
El diseño y las piezas mecánicas de los sistemas CNC actuales están muy automatizados, a diferencia de las viejas y peligrosas máquinas de fábrica de antaño. Las dimensiones mecánicas de las piezas se definen mediante software de diseño asistido por ordenador (CAD) y, a continuación, se traducen en directivas de fabricación mediante software de fabricación asistida por ordenador (CAM). Por lo tanto, es importante contar en la industria con maquinistas y programadores CNC con conocimientos para manejar esta maquinaria de alta tecnología.
La importancia del mecanizado CNC
Los fabricantes de Connecticut son líderes en la fabricación de productos vitales para la industria, como motores a reacción, helicópteros y submarinos. Y, gracias a los recientes avances tecnológicos, han quedado atrás los días de la dura vida en las fábricas. Hoy en día, los trabajadores utilizan sus habilidades de mecanizado en un entorno limpio y profesional con tecnología avanzada y de vanguardia.
¿En qué se diferencia el mecanizado CNC del mecanizado tradicional?
En el mecanizado tradicional, un maquinista experto maneja una máquina, retirando o moldeando metal. Esto se hace de acuerdo con las especificaciones proporcionadas por diseñadores e ingenieros, normalmente a través de un dibujo o plano de ingeniería. Utilizan ruedas giratorias, diales, interruptores, mandriles, mordazas y una variedad de herramientas de corte de acero endurecido, carburo y diamante industrial, y luego utilizan instrumentos de medición para asegurarse de que todas las dimensiones son correctas.
El mecanizado CNC realiza las mismas funciones que el mecanizado tradicional -corte de metales, taladrado, fresado, mandrinado, rectificado y otras funciones de conformado y arranque de viruta-, pero las máquinas CNC utilizan el control numérico por ordenador en lugar del control manual por parte de un maquinista. Está automatizado, controlado por código y desarrollado por programadores. Es tan preciso la primera vez que se corta como la 500ª. Ampliamente utilizado en la fabricación digital (y a veces en series de producción de bajo volumen), puede revisarse y alterarse para modificaciones y materiales diferentes.
Este tipo de mecanizado es mucho más preciso y ha desbancado al mecanizado tradicional (aunque no del todo) en la fabricación y la producción industrial. Utiliza coordenadas matemáticas y potencia informática para lograr el mismo fin con la mayor precisión. En concreto, el control numérico por ordenador utiliza coordenadas cartesianas. Se trata de coordenadas espaciales -en varias dimensiones- que utilizan coordenadas y ejes. La automatización de las máquinas de herramientas de corte controla su corte, mandrinado, taladrado u otra operación mediante el control numérico de un ordenador que lee las coordenadas. Estas coordenadas fueron designadas por los ingenieros en el dibujo y diseño digital del producto.
¿Cómo funciona el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC utiliza procesos sustractivos, lo que significa que la materia prima se mecaniza hasta su forma final sustrayendo y eliminando material. Se taladran agujeros, se perforan lotes y vías, y se da forma a la materia prima metálica para obtener un nuevo material con conicidades, diámetros y formas variables.
En la fabricación sustractiva, las formas se consiguen mediante la sustracción de material. Esto contrasta con otros tipos, como la fabricación aditiva, en la que se añaden materiales, se colocan en capas y se deforman hasta conseguir una forma específica. También contrasta con el moldeo por inyección, en el que el material se inyecta en un estado diferente de la materia, utilizando un molde, y se le da una forma específica.
El mecanizado CNC es versátil y puede utilizarse con diversos materiales, como metales, plásticos, madera, vidrio, espuma y otros materiales compuestos. Esta versatilidad ha contribuido a que el mecanizado CNC sea una opción popular en todos los sectores, ya que permite a diseñadores e ingenieros fabricar productos con eficacia y precisión.
¿Qué sectores utilizan el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC se utiliza ampliamente en todos los sectores. Es habitual en la industria aeroespacial, la automoción, la electrónica de consumo, la robótica, la agricultura y otros campos que utilizan con frecuencia piezas metálicas. También se utiliza mucho en dispositivos médicos, artículos domésticos, energía, petróleo y gas, y otras aplicaciones de consumo. Es uno de los procesos de fabricación más comunes del mundo.
