El mecanizado CNC se considera tradicionalmente un método de alta precisión. Pero los métodos de corte tienen límites. Simplemente no se puede hacer un filo lo suficientemente perfecto como para competir con una muela abrasiva en términos de tolerancia y acabado superficial. Sin embargo, constantemente se desarrollan nuevas técnicas y dispositivos. Por lo tanto, tenemos una solución significativamente nueva que permite que las máquinas herramienta CNC igualen la precisión de los métodos de rectificado. Esta solución se llama mecanizado con diamante.
Por qué el mecanizado con diamante puede mejorar la calidad superficial de las piezas
En el mecanizado, la dureza de la herramienta de corte es uno de los parámetros más importantes para las técnicas de mecanizado y, hasta donde todos sabemos, no hay nada más duro que el diamante. Los diamantes artificiales pueden soportar temperaturas y condiciones de corte muy altas. Son relativamente baratos y su filo es tan fino que se puede obtener un acabado de espejo con un cortador de diamante de un solo filo, y esta es la única manera de obtener un acabado superficial tan fino sin tener que comprar máquinas rectificadoras y rectificadoras extremadamente costosas. de pulido. Los diamantes se pueden montar en máquinas herramienta CNC simples y se pueden lograr excelentes resultados si se optimiza el sistema tecnológico para lograr la máxima rigidez. Pueden mecanizar los metales más duros y lograr acabados superficiales similares a espejos. El torneado y el fresado con diamantes se encuentran entre las tecnologías más extendidas actualmente disponibles para uso comercial.
Las ventajas del procesamiento de diamantes.
El procesamiento de diamantes tiene muchas ventajas, las más importantes son:
- Excelente mecanizado de aluminio. Las herramientas de diamante soportan extremadamente bien altas velocidades de corte y temperaturas. Por este motivo, las técnicas del diamante se utilizan a menudo en la producción en masa de piezas de aluminio. Una sola plaquita de diamante puede durar más que muchas herramientas de carburo al mecanizar aluminio.
- Producción de aleaciones duras. Es una ley general que un material más duro puede cortar un material más blando. Como no hay nada más duro que los diamantes, son muy útiles para mecanizar carburos, cerámicas y otros materiales con parámetros de dureza elevados.
- Pulido de diamantes. Algunas muelas de diamante se utilizan para pulir materiales transparentes como vidrio, policarbonato y PMMA. Esto se debe a que la punta de la herramienta tiene granos de diamante muy finos.
- Durabilidad. Una plaquita de diamante es entre 30 y 50 veces más duradera que una plaquita de carburo.
- Calidad de la superficie. Al utilizar el mecanizado con diamante para un mecanizado de alta calidad, puede lograr un mejor acabado superficial que cualquier herramienta tradicional. Las herramientas de diamante esencialmente añaden una pequeña función de rectificado al mecanizado.
Técnicas de procesamiento de diamantes
La mayoría de los procesos de mecanizado que implican algún uso de diamantes son procesos de esmerilado y pulido. Sin embargo, hay dos procesos que se pueden implementar en equipos CNC, que se parecen más al corte que al rectificado.
Torneado con diamante de un solo punto
SPDT es un método muy similar al torneado simple, pero la herramienta utilizada es un cortador de diamante. Además, la rigidez del sistema de producción debe ser mucho mayor. Esto significa distancias cortas entre accesorios, portaherramientas más cortos y vibraciones mínimas. SPDT es particularmente útil para fabricar lentes ópticas porque en su mayoría son piezas mecanizadas y es muy conveniente montarlas en un torno y usar inserciones de diamante de un solo filo para obtener superficies claras y transparentes.
Fresado de diamante de un solo punto
El fresado con diamante de un solo extremo es similar al fresado convencional, pero la principal diferencia está en la herramienta de corte y los parámetros de mecanizado. La herramienta es una fresa con plaquitas engastadas con diamantes. Montada en un centro de mecanizado de 5 ejes, esta fresa es perfecta para mecanizar superficies complejas de vidrio, PMMA y policarbonato. Un cortador de diamante de rotación extremadamente rápida con un avance de corte mínimo y mucho lubricante puede lograr el mejor acabado superficial para lentes de lámparas de automóviles, guías de luz y vidrios de ventanas personalizados. Sin embargo, siempre hay que tener en cuenta las vibraciones, ya que dañan toda la calidad de la superficie a la vez. Para mejorar la calidad de las piezas, algunas técnicas SPDM implican el mecanizado en una sola dirección (el cortador mecaniza una trayectoria y luego regresa al lado inicial de la pieza para realizar un movimiento de paso, de modo que la fuerza de corte siempre sea en una dirección).
¿Qué herramientas se utilizan para el procesamiento de diamantes?
Una herramienta de mecanizado de diamante es esencialmente igual que cualquier otra herramienta de corte, excepto por su uso. El inserto tiene un material base de tungsteno o carburo y en su punta se ve una fina capa de diamante. Esta capa es extremadamente dura y dura hasta 50 veces más en comparación con las herramientas convencionales. Es muy afilado y proporciona un corte muy limpio, dando como resultado un excelente acabado superficial.
¿Qué materiales se pueden cortar con diamantes?
Las herramientas de diamante pueden mecanizar muchos materiales diferentes, incluyendo cerámica, silicona, policarbonato, plexiglás (PMMA), aleaciones no ferrosas como aluminio, cobre, bronce, titanio, vidrio, diversos polímeros como ABS, polietileno, etc., así como Materiales altamente abrasivos como hormigón, granito y piedra. Como ves, la gama de materiales es muy amplia, abarcando desde materiales duros y quebradizos hasta materiales blandos y transparentes.
Si definitivamente no puede utilizar el mecanizado con diamante
Una nota muy importante es que las herramientas de diamante no se pueden utilizar para cortar acero o aleaciones ferrosas. La razón de esto es que todos ellos contienen una cantidad significativa de átomos de carbono. El mecanizado siempre se realiza a altas temperaturas y como tanto el diamante como el acero contienen carbono, los átomos pueden sinterizarse cuando se calientan. De esta forma, la herramienta puede adherirse al material de la pieza de trabajo y se desperdiciarán ambos componentes.
Donde el mecanizado con diamante puede dar buenos resultados
Siempre es mejor analizar dónde destaca el mecanizado con diamante utilizando estudios de casos reales. Por lo tanto, se creó una lista de ejemplos.
- Prototipos de lentes de lámpara. Como parte de los servicios de creación de prototipos CNC, se puede fabricar un prototipo de lente de lámpara para automóvil mediante corte con diamante. La lente es demasiado grande y su geometría demasiado compleja (de hecho, tuvo que dividirse en segmentos y luego pegarse para preservar sus propiedades de guía de luz) para ser rectificada, pero una fresa de diamante con una máquina herramienta CNC de 5 ejes puede Hacer un gran trabajo produce una superficie similar a un espejo de la calidad adecuada.
- luz de guía. Las guías de luz son tubos especiales y componentes transparentes que pueden ayudar a iluminar lugares específicos de formas complejas. Deben tener un acabado superficial muy fino, manteniendo la complejidad de su geometría. Con las mejores fresadoras CNC de 3, 4 o incluso 5 ejes, Wayke ha adoptado la última tecnología de mecanizado con diamante con capacidad de microfresado de 5 ejes para producir varios tipos de guías de luz y lentes con excelente calidad óptica en una matriz estándar o de forma libre. .
