Proceso de taladrado CNC: funcionamiento, tipos y aplicaciones

Los procesos de fabricación modernos exigen precisión, desde piezas complejas hasta pequeños agujeros. Un solo agujero mal colocado puede arruinar todo el producto. Sin embargo, se puede observar que los fabricantes crean agujeros precisos sin errores. ¿Alguna vez se ha preguntado cómo es posible esto? En realidad, el secreto reside en el proceso de taladrado CNC.

 

Este proceso se ha convertido en una necesidad para industrias de todos los tamaños. Por lo tanto, conocer esta técnica de taladrado CNC es crucial antes de comenzar su próximo proyecto de fabricación. Implementar este proceso puede ser un desafío, especialmente si es principiante. ¡Pero no se preocupe! En este artículo, exploraré el proceso completo de taladrado CNC, sus tipos y aplicaciones. ¡Comencemos!

 

¿Qué es la perforación CNC?

 

CNC significa Control Numérico por Computadora. Por lo tanto, el taladrado CNC es un proceso controlado por computadora que crea agujeros en diferentes materiales. Estos agujeros son altamente precisos, ya que las máquinas de taladrado siguen instrucciones de computadora. Como sabe, los operarios manejan las máquinas durante el taladrado manual, lo que compromete la precisión.

 

Sin embargo, en el taladrado CNC, las máquinas siguen instrucciones preprogramadas. Por lo tanto, este proceso puede alcanzar un alto nivel de precisión. Algo que me gusta de este proceso es su capacidad para trabajar con cualquier diseño complejo. Permite crear miles de agujeros con patrones intrincados simultáneamente. Por lo tanto, este proceso es preciso y rápido, lo que aumenta la producción.

 

Este proceso utiliza varias máquinas para perforar agujeros de diferentes tamaños y formas. Sin embargo, todas utilizan brocas y siguen la misma norma CNC. Las partes esenciales de una máquina perforadora CNC incluyen un husillo, brocas, una mesa de trabajo y un motor. El husillo ayuda a mover las brocas para crear agujeros.

 

Sin embargo, la mesa de trabajo mantiene la pieza firmemente y estable. Esto reduce las vibraciones indeseadas durante el proceso de taladrado. Además, los motores o controladores controlan el movimiento de las brocas a lo largo de diferentes ejes. En general, el proceso de taladrado y la configuración del mecanizado CNC son altamente precisos y eficientes.

 

¿Cómo funciona el taladrado CNC? Proceso completo

 

Espero que tengas una idea básica del proceso de taladrado y de las máquinas taladradoras. Pero ¿cómo funciona este proceso y cómo se crean los agujeros? Lo explicaremos brevemente en esta sección.

 

Paso 1: Diseño del programa

 

Este es el primer y más crítico paso del proceso de taladrado CNC. Dado que las taladradoras están controladas por computadora, necesitan un modelo digital. Este modelo se crea mediante software CAD. ¿CÓMO? El software CAD crea un dibujo digital detallado de la pieza que se va a taladrar. Este incluye el tamaño, la profundidad, el diámetro y el patrón de los agujeros.

 

Sin embargo, este modelo no es legible por las máquinas CNC. Por lo tanto, se convierte a código G mediante software CAM. Este software traduce todas esas instrucciones y ordena a las máquinas que taladren los agujeros. Finalmente, todas esas instrucciones y modelos se revisan antes de la carga para evitar errores.

 

Paso 2: Configuración del material

 

Tras diseñar el programa, el material se configura con precisión. Las máquinas de taladrado CNC pueden trabajar con diversos materiales, como plástico, metales, madera y materiales compuestos. Por lo tanto, primero debe seleccionar el material adecuado según sus necesidades. A continuación, la pieza se sujeta firmemente con abrazaderas, tornillos de banco y plantillas.

 

Asegúrese de que la pieza de trabajo esté bien sujeta y no vibre. Tras asegurarla, el siguiente paso es establecer un punto cero en la pieza. Este punto indica a la máquina el punto de inicio desde el que debe comenzar la perforación. El último paso es seleccionar la broca adecuada para el material. Por ejemplo, un material blando requiere una broca afilada, y viceversa.

 

Paso 3: Ejecución de la máquina CNC y perforación

 

Tras el diseño y la configuración del material, comienza el taladrado. El programa de taladrado CNC se carga en el panel de control de la máquina. La máquina posiciona la broca en el punto exacto. El husillo mueve la broca a una velocidad definida a lo largo de los ejes X, Y y Z.

 

Finalmente, la broca se inserta en la pieza, creando un agujero con un tamaño y forma definidos. Las máquinas CNC cambian automáticamente la herramienta si se necesitan múltiples formas y agujeros. La broca se retira suavemente cuando se crean los agujeros con la profundidad y forma requeridas. Se desplaza a la siguiente pieza y el ciclo continúa.

 

Paso 4: Control de calidad y acabado

 

Es el último paso tras el proceso de perforación. Los ingenieros inspeccionan visualmente el orificio y detectan cualquier desalineación. Mediante micrómetros, se aseguran de que todos los orificios tengan la profundidad y el tamaño requeridos. En la industria aeroespacial, se utilizan máquinas de medición por coordenadas (MMC) para comprobar la alineación exacta de los orificios.

 

Durante el proceso de perforación, se acumulan pequeños residuos alrededor de los bordes de los agujeros. Estos pueden afectar la suavidad y, en ocasiones, causar daños. Por lo tanto, deben eliminarse para lograr un acabado profesional. Para ello, los ingenieros utilizan estropajos o limas abrasivas para alisar la superficie.

 

Diferentes tipos de operaciones de perforación CNC

 

Perforar puede parecer un proceso sencillo de creación de agujeros, pero implica varias operaciones. Cada material y diseño requiere un enfoque de perforación único. Por lo tanto, a continuación, analizaré algunos tipos comunes de operaciones de perforación.

 

1- Perforación puntual

 

La perforación puntual es el proceso de crear agujeros poco profundos. Estos agujeros sirven como guía para hacer agujeros profundos. Pero ¿por qué es crucial la perforación puntual? Imagine que está perforando un agujero profundo en una superficie resbaladiza. La broca resbalará y el agujero quedará mal posicionado. En este proceso se utiliza una máquina especializada llamada broca puntual. Esta herramienta tiene una broca rígida con una punta afilada. La máquina CNC posiciona la broca en el punto exacto y la broca desciende lentamente, creando agujeros poco profundos.

 

2- Escariado

 

El escariado es un proceso de acabado que no crea agujeros, sino que alisa los existentes. Como es sabido, los agujeros taladrados pueden presentar bordes afilados, ligeras imprecisiones e imperfecciones. Por lo tanto, el escariado resuelve este problema eliminando las irregularidades. Para ello, se utilizan herramientas llamadas escariadores. Los escariadores tienen bordes cortantes afilados y retorcidos que penetran en el agujero taladrado y lo alisan. Un escariador retira material en capas, dándole una forma perfectamente redonda.

 

3- Avellanado

 

El avellanado crea un pequeño orificio en la cabeza o punta de un orificio existente. Esto ayuda a fijar los tornillos en la superficie plana. Por ejemplo, al insertar un tornillo en un orificio plano normal, este puede sobresalir de la superficie y causar una fijación floja. Además, este tornillo también puede dañar el material y crear superficies irregulares.

 

Por lo tanto, se utiliza el avellanado para resolver este problema. ¿CÓMO? Se utiliza una broca avellanadora cónica. Esta retira el material y crea un orificio cónico en el ángulo exacto de la cabeza del tornillo. De esta manera, al insertar un tornillo en el orificio normal, este quedará plano y no se saldrá.

 

4- Golpes

 

El roscado con macho es un proceso que crea roscas dentro de un agujero perforado. Este proceso se utiliza para sujetar pernos, tornillos y fijaciones dentro de un agujero. Por ejemplo, al colocar un perno en un agujero plano, no se aprieta. Por lo tanto, el roscado crea pequeñas roscas que sujetan firmemente los pernos y tornillos. Este proceso se realiza con un macho de roscar. Esta herramienta tiene filos de corte en espiral. Al girar el macho dentro del agujero, se retira el material y se crean roscas en espiral. De esta manera, las fijaciones encajan perfectamente en el agujero y no se aflojan con el tiempo.

 

5- Perforación por picotazos

 

El proceso de crear agujeros más profundos se conoce como perforación por picos. Esta técnica única funciona por pasos. Normalmente, al perforar un agujero más profundo, las brocas se calientan y no funcionan eficientemente. Sin embargo, este proceso funciona en pequeños pasos, conocidos como «picos», para crear un agujero más profundo.

 

En el primer paso, la máquina CNC gira las brocas en posiciones definidas para crear agujeros poco profundos para la guía. Después, las brocas penetran lentamente y retiran una cantidad considerable de material. Tras cada pasada o picado, la broca descansa y se enfría. Este proceso continúa hasta obtener la profundidad de agujero deseada.

 

6- Perforación de cañones

 

Es una operación para crear agujeros más profundos, estrechos y precisos sin el problema del sobrecalentamiento. Este proceso se introdujo inicialmente para la fabricación de cañones de armas, de ahí su nombre. Como saben, crear agujeros más profundos produce un calor considerable que puede dañar la herramienta.

 

Este proceso utiliza una broca especial con canales de refrigeración en el centro. Al comenzar el proceso, estos canales hacen circular refrigerantes a alta presión que reducen el calor y permiten continuar la perforación. De esta forma, se pueden crear agujeros 100 veces más profundos sin necesidad de detener la broca, lo que ahorra tiempo y aumenta la precisión.

 

Aplicaciones del proceso de taladrado CNC

 

El taladrado CNC es la fuerza impulsora de los productos que usamos a diario. Desde la industria automotriz a gran escala hasta la electrónica a pequeña escala, el taladrado CNC es compatible con todas las industrias por igual. En esta tabla, analizaremos brevemente las aplicaciones del taladrado CNC en diversos sectores.

 

Industria	Uso de perforación CNC
Automotor	Bloques de motor, inyectores de combustible y ejes
Aeroespacial	Agujeros en álabes de turbinas, bastidores de aeronaves y sistemas de combustible.
Médico	Fabricación de implantes ortopédicos y componentes dentales.
Electrónica	Perforación de PCB para conexiones eléctricas.
Construcción	Vigas metálicas y fijaciones para edificios y puentes.
Armas de fuego	Creación de cañones de armas y componentes de precisión.
Marina	Producción de piezas de motor, ejes de hélice y piezas para construcción naval.

 

Conclusión

 

La tecnología de taladrado CNC ha revolucionado la fabricación moderna. Comprender este proceso nos ayuda a comprender su importancia. En este artículo, he analizado en detalle el proceso de taladrado, sus tipos y aplicaciones. Por ejemplo, el taladrado es un proceso controlado por computadora que crea agujeros precisos. Las máquinas CNC siguen instrucciones de computadora y crean agujeros con patrones intrincados.

 

Esta operación tiene varios tipos, cada uno específico para un propósito distinto. Por ejemplo, el taladrado con rosca se utiliza para crear agujeros poco profundos que sirvan de guía para agujeros más profundos. Además, el taladrado con cañón es el tipo moderno que crea agujeros más profundos sin generar calor. Por lo tanto, el taladrado CNC es un proceso amplio y versátil que ha reemplazado al taladrado manual. Se utiliza en las industrias automotriz, aeroespacial, marítima, petrolera y gasística.