6 errores que se deben evitar al diseñar piezas mecanizadas

1. Evite elementos que requieran un mecanizado innecesario

Un error frecuente es diseñar una pieza con áreas que no se tienen que mecanizar. Este tipo de mecanizado innecesario aumenta el tiempo de ejecución de la pieza, que es un factor clave del coste de producción final. Veamos este diseño de ejemplo, en el que se especifica una geometría circular necesaria para el uso de la pieza (véase la ilustración del lado izquierdo en la imagen de la derecha). Se deben mecanizar los agujeros o elementos cuadrados del centro y luego cortar el material circundante para dejar al descubierto la pieza terminada. Pero con este sistema se necesita un tiempo de ejecución prolongado para eliminar el material restante. En un diseño más sencillo (véase la ilustración de la derecha), la máquina solo corta la pieza del bloque, evitando por completo la necesidad de realizar un mecanizado adicional del material sobrante. Esta modificación en el diseño reduce el tiempo de mecanizado casi a la mitad. Crear un diseño simple ahorra tiempo, evita el mecanizado innecesario y reduce los costes.

2. Evite el texto pequeño o en relieve

Es posible que deba añadir un número de pieza, descripción o logotipo de la empresa mediante fresado. O quizá se le haya ocurrido añadir un pequeño texto a la pieza por motivos estéticos. Hay que tener en cuenta que añadir texto siempre tiene un coste, que es mayor cuanto más pequeño es el texto. Esto se debe a que las fresas muy pequeñas que cortan el texto funcionan a una velocidad relativamente más lenta, lo que aumenta el tiempo necesario para generar la pieza y, por consiguiente, también el coste final. Aun así, existen algunas posibilidades. Fresar textos más grandes es mucho más rápido si caben en la pieza, lo que reduce el coste. Y siempre que sea posible, elija texto grabado y no en relieve, que requiere fresar el material para crear letras o números en la pieza.

3. Evite las paredes altas y finas

A la hora de diseñar piezas, las paredes suelen presentar cierta complejidad. Las herramientas de corte de las máquinas CNC están hechas de materiales duros y rígidos, como el carburo de tungsteno y el acero de alta velocidad. Sin embargo, estas herramientas se desvían o doblan ligeramente cuando se someten a las fuerzas de mecanizado, al igual que ocurre con el material que están cortando. Esto puede dar lugar a problemas, como una superficie ondulada no deseada y la dificultad de cumplir con las tolerancias de las piezas. La pared también puede astillarse, curvarse o romperse. Cuanto mayor es su altura (en nuestro caso, la altura máxima que ofrecemos es de 51 mm), más gruesa tiene que ser para aumentar la rigidez del material. Las paredes finas, con un espesor de 0,508 mm o menos, pueden romperse durante el mecanizado y pueden flexionarse o alabearse más adelante. Intente no diseñar paredes demasiado gruesas, ya que la herramienta de corte suele girar a una velocidad de entre 10 000 y 15 000 rpm. Una buena regla general para las paredes es una proporción entre anchura y altura de 3:1. Si se añade un ángulo de desmoldeo a una pared (un ángulo de 1, 2 o 3 grados para que se produzca una leve inclinación en lugar de ser totalmente vertical), se facilita el mecanizado y se genera menos material sobrante.

4. Evite crear cajeras pequeñas innecesarias

Podemos añadir fácilmente agujeros roscados a las piezas mecanizadas, pero diseñar las roscas de modo que nuestro software de elaboración de presupuestos las entienda y se mecanicen en la pieza puede ser complicado. Nuestro servicio de entrega rápida cuenta con un conjunto fijo de roscas disponibles. Cuando nuestro software analiza su pieza, busca el diámetro del agujero que se corresponderá con una de esas roscas. Si se quiere una rosca UNC o UNF #5-40, por ejemplo, el software busca un agujero con un diámetro que esté dentro del rango de dicha rosca. Si el diámetro no está dentro de ese rango, no se podrá asignar esa rosca a la pieza. En estos casos, nuestros clientes suelen llamarnos y les remitimos a nuestra página de directrices para agujeros roscados. En esta guía de consulta rápida encontrará los tipos de roscas disponibles. Haga clic en una rosca específica para ir a una tabla con el rango de los diámetros de agujeros que se pueden elegir para ese caso. Siempre es una buena opción elegir un diámetro que sea el 75 % del tamaño de la broca del agujero (cada tabla incluye esa dimensión para cada rosca). Mientras diseñe la pieza, puede utilizar el asistente de roscado del software CAD, como hacen la mayoría de los clientes. Pero debe confirmar en nuestras tablas que el asistente genere un diámetro de agujero compatible con nuestro software. Explore aquí otros consejos sobre el diseño de roscas.

6. Revise las piezas mecanizadas para las que vaya a crear un molde

A menudo los clientes cargan diseños de piezas moldeadas por inyección en nuestro servicio de mecanizado para crear un prototipo antes de adquirir un molde. Pero cada proceso tiene diferentes requisitos de diseño y los resultados pueden ser distintos. Un elemento grueso mecanizado puede sufrir rechupes, deformaciones, porosidad u otros problemas cuando se moldea. Una pieza moldeada bien diseñada con nervios, cajeras y otros elementos requerirá un tiempo de ejecución prolongado para la máquina. La cuestión es que los diseños de las piezas normalmente se optimizan para el proceso de fabricación. Hable primero con nuestro equipo para que le aconseje cómo modificar su diseño a fin de crear una pieza moldeada para mecanizarla, o cree un prototipo de las piezas en el proceso de producción final para moldeo por inyección. En Protolabs, la inversión inicial en los prototipos de moldes es muy baja.

Para obtener más información, no dude en ponerse en contacto con nosotros llamando al +34 932 711 332 o escribiéndonos a [email protected]. Empiece su próximo proyecto de mecanizado hoy mismo: cargue un modelo CAD en 3D y obtenga un presupuesto interactivo en pocas horas.