El grabado es una técnica de fabricación antigua con una rica importancia histórica en la historia de la humanidad. Ha experimentado increíbles desarrollos a lo largo de la historia y tiene diversas y versátiles aplicaciones, especialmente en el arte. Hoy en día, estos avances nos han llevado al grabado CNC, un proceso de considerable importancia.
Este artículo proporciona una discusión detallada sobre el mecanizado de grabado CNC, su flujo de trabajo y sus tipos. Además, también abordaremos sus ventajas, propiedades del material y aplicaciones.
¿Qué es el grabado CNC?
El grabado implica eliminar gradualmente una pequeña cantidad de material de una superficie a lo largo de un camino definido. El proceso deja una marca visible en la superficie del sustrato (parte). El grabado CNC es la versión moderna del grabado en el que la tecnología CNC automática guía la herramienta de grabado con alta exactitud y control de precisión.
El procesamiento de grabado se utiliza en muchas áreas, como la decoración y la señalización. Además, es compatible con una amplia variedad de materiales y es un proceso económico.
¿Cómo funciona el grabado CNC?
Profundicemos un poco más en el mundo del grabado y veamos cómo funciona en un entorno industrial. El flujo de trabajo de grabado CNC es el siguiente:
cad : Primero, un diseñador crea una vista previa del patrón de grabado utilizando el software CAD. El maquinista debe tener un buen dominio de CAD para poder crear patrones complejos de forma rápida y precisa.
CAM : El software de fabricación asistida por computadora (CAM) es un software especial que se utiliza para crear programas para máquinas de grabado CNC según el diseño CAD. El ingeniero de CAD/CAM utiliza este software para seleccionar herramientas relevantes para el proceso de grabado, establecer parámetros del proceso y definir rutas de herramientas. Finalmente, el software CAM genera un archivo de código G escrito en una sintaxis que la máquina CNC comprende.
Configuración : antes de comenzar el procesamiento de grabado, el operador de la máquina configura la pieza de trabajo en la máquina. Durante este proceso, el posicionamiento y nivelación de la pieza es importante para evitar errores de fabricación.
Grabado CNC : Finalmente comienza el proceso de grabado. La tecnología CNC es automática, por lo que los técnicos no necesitan intervenir mucho después de algunos procedimientos iniciales. Una vez que se completa el proceso, se desmonta la pieza y la máquina está lista para el siguiente proyecto.
Tipos de grabado CNC
Ahora podemos conocer más sobre los diferentes tipos de procesos de grabado CNC. Aunque todos producen resultados más o menos similares, difieren en muchos aspectos.
Grabado rotativo CNC
El grabado rotativo utiliza una herramienta de corte giratoria para eliminar el material del sustrato. La herramienta de corte es similar a una herramienta de mecanizado normal y tiene bordes cortantes en forma de ranura. Imagínese cómo un taladro gira y corta material gracias a sus bordes afilados.
La forma y el tamaño de los cortadores son importantes porque crean ranuras que coinciden exactamente con su forma. Las formas comunes incluyen cortadores en forma de V y con punta esférica (redondeados).
El grabador CNC tiene un husillo especial para sujetar y girar estas herramientas de grabado rotativas. En general, el grabado CNC es un proceso de alta velocidad, con velocidades de hasta 20.000 rpm. Además, la profundidad de corte oscila entre 0,5 y 3 mm, dependiendo de las propiedades del material y los requisitos de diseño.
Estas características hacen que el grabado rotativo CNC sea muy versátil. También es económico y funciona con la mayoría de los materiales.
Grabado láser CNC
El grabado láser CNC es fundamentalmente diferente del grabado rotativo. En este proceso, un rayo láser de alta intensidad calienta la superficie del sustrato hasta una temperatura en la que se produce la sublimación (transición directa de la fase sólida a la gaseosa). Esto crea una depresión en la superficie.
La máquina de grabado láser CNC tiene un cabezal láser para generar el rayo láser. El movimiento de este cabezal está controlado por CNC, haciendo que este proceso sea extremadamente preciso y rápido. Además, el grabado láser es muy fiable y duradero.
Finalmente, nos gustaría hacer un pequeño desvío para aclarar un malentendido común entre grabado láser, marcado láser y grabado láser. El marcado láser es bastante similar al grabado láser, pero tiene una profundidad de sangría mucho menor. De ahí la palabra “marca”. El grabado láser es un proceso completamente diferente que utiliza una reacción química para eliminar material de la superficie. En comparación con el grabado láser, es un proceso de bajo consumo energético.
Grabado de arrastre de diamante
El nombre “grabado de arrastre de diamante” se explica por sí mismo. Este proceso consiste en arrastrar una punta afilada de diamante sobre una superficie para realizar el proceso de grabado. Como el diamante es el material más duro conocido, es una herramienta de grabado eficaz. Además, no se gira ninguna herramienta durante el grabado con arrastre de diamante. Por tanto, el principal proceso de eliminación de material es el rayado.
El grabado por arrastre de diamante CNC es extremadamente preciso y rápido gracias al control preciso de los movimientos de la herramienta. Además, la dureza superior del diamante lo hace adecuado incluso para los metales más duros.
Materiales comunes para el procesamiento de grabado.
El proceso de grabado es un proceso diverso en términos de compatibilidad de materiales. Debido a que la mecánica no es muy extrema y depende de operaciones básicas de corte/quemado, se puede grabar con CNC una amplia variedad de materiales.
En las siguientes secciones, analizaremos las principales categorías de materiales que una máquina de grabado CNC puede procesar fácilmente.
rieles
Los metales suelen ser los materiales más comunes que se encuentran en los talleres de grabado CNC. El grabado de metales es como una versión menos complicada del fresado CNC, que utiliza el mismo enrutador CNC y los mismos parámetros de corte. De hecho, la mayoría de las máquinas CNC han servido como máquinas de grabado en algún momento.
Lo mismo se aplica al grabado láser, que no consiste principalmente en cortar el metal, sino en grabar su superficie.
Sin embargo, los metales no siempre son fáciles de mecanizar y pueden requerir herramientas especiales, como cortadores revestidos. Además, los metales también son más caros que otros materiales grabables como los plásticos.
Una lista de metales que se pueden grabar con CNC:
- aluminio
- Acero y acero inoxidable
- oro
- Latón
- cobre
- Plata
Además de estos metales comunes, también se pueden grabar con CNC metales más duros, como las aleaciones de titanio. En general, la dureza es la propiedad más importante a la que prestar atención en el grabado CNC porque define la dificultad de deformar la superficie. Por eso, para materiales más duros, los expertos recomiendan fresas de grabado de alto rendimiento o fresas de diamante con resorte.
Plástica
Los plásticos son otro grupo de materiales utilizados en el grabado CNC. El nombre "plásticos" se refiere a un gran grupo de polímeros, la mayoría de los cuales son compatibles con el grabado CNC. En general, los termoplásticos son los más adecuados para el grabado debido a su excelente estabilidad térmica en comparación con otros grupos de plásticos.
Los plásticos son compatibles con el grabado láser CNC y el grabado rotativo. Sin embargo, para los plásticos, el grabado láser es la opción más popular. Es rápido, de bajo mantenimiento y muy preciso. Sin embargo, en algunos casos existe un riesgo ambiental, ya que algunos plásticos se queman y producen humo, lo que requiere una adecuada extracción del sistema.
El plástico tampoco es completamente desconocido para el grabado rotativo CNC. Los plásticos son materiales fáciles de cortar que admiten velocidades de corte y avances muy altos. El lado negativo es que a veces forman rebabas y pueden ablandarse durante el corte, lo que limita la productividad. Superar estas desventajas conduce a excelentes resultados.
Algunos plásticos comunes para grabado CNC:
- Polietileno
- Poliestireno
- poliamida
- Sección
- nylon
- Poliuretano
Madera
El grabado en madera se puede utilizar en diversos ámbitos artísticos, como la decoración del hogar, regalos o artículos de lujo. La madera es natural, suave y, en general, la opción más asequible entre los materiales que hemos comentado. Además, el grabado en madera es compatible con máquinas de grabado láser y rotativas CNC.
Hay algunos consejos que debes tener en cuenta a la hora de grabar madera para evitar perder tiempo y dinero. La madera es un material anisotrópico. Esto significa que sus propiedades no son las mismas en todas las direcciones. En cambio, varían ligeramente en la orientación del grano, los nudos y los anillos de crecimiento. Tenga esto en cuenta al elegir madera para proyectos de grabado.
Además, el contenido de humedad y aceite puede afectar negativamente la eficacia de un grabador láser CNC. Además, si utilizas una máquina de grabado rotativa, ten cuidado con el polvo de madera.
Los tipos comunes de maderas grabables incluyen:
- Madera blanda
- madera dura
- Transportar
- abedul
- corcho
Ventajas del grabado CNC
El uso generalizado del grabado CNC es una prueba de que es un proceso viable con numerosos beneficios. En esta sección destacamos estos beneficios.
Precisión y exactitud
La alta precisión y la exactitud dimensional son las características que definen la tecnología CNC. Lo mismo se aplica a una máquina de grabado CNC. El control de movimiento automático CNC permite la creación de grabados extremadamente precisos hasta un impresionante +/- 0,0025 mm.
Este nivel de precisión es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones de procesamiento de grabaciones.
Ahorrar tiempo
En el pasado, cuando el grabado se hacía manualmente, a los artesanos les tomaba horas o incluso días completar un proyecto de grabado. Utilizaban herramientas manuales y confiaban en sus habilidades humanas para grabar, lo que, comprensiblemente, consumía mucho tiempo.
La moderna máquina de grabado CNC, por otro lado, es automática y rápida. Graba con rápido avance y notable precisión, produciendo resultados en minutos.
Ajustamiento
El uso del software CAD/CAM en el grabado CNC permite una personalización rápida y sencilla de los diseños de grabado. Los usuarios tienen la capacidad de realizar cambios en sus diseños CAD e implementarlos inmediatamente en el proceso.
Esta característica es extremadamente conveniente para talleres especializados en creación rápida de prototipos o múltiples proyectos simultáneos. Puede corregir errores rápidamente o cambiar a un diseño diferente, aumentando la productividad.
Aplicaciones de grabado CNC
El grabado CNC tiene innumerables aplicaciones en una amplia variedad de industrias. Aunque no podemos cubrirlos todos, a continuación se explican brevemente los más importantes.
Fabricación de letreros : Las señales de tráfico o los anuncios generalmente se realizan mediante grabado CNC. Son duraderos y pueden soportar diferentes condiciones climáticas. Por tanto, son muy adecuados para esta aplicación.
Joyería : los joyeros graban artículos como colgantes y pulseras utilizando máquinas CNC para crear diseños llamativos o texto personalizado.
Etiquetado industrial : Casi todas las industrias cuentan con marcado de equipos, seguridad, instrucciones, etc. La tecnología de grabado es un método popular para crear marcas industriales permanentes y personalizadas.
Premios y trofeos : ¡Los trofeos siempre son buenos cuando tu nombre está en ellos! Lo más probable es que este nombre se haya colocado gracias a una máquina de grabado CNC.
Concluyendo
El grabado CNC es sin duda una parte importante de la industria manufacturera moderna y ofrece una amplia gama de posibilidades y aplicaciones. También podemos apreciar los patrones artísticos y las señales/marcas útiles que se encuentran en nuestro entorno. ¡Eso es lo que la publicación impresa aporta al mundo!
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre grabado y aguafuerte?
El grabado y el grabado implican la eliminación de material de la superficie de la pieza de trabajo. Sin embargo, ambos métodos se basan en fenómenos físicos diferentes. El grabado es un proceso mecánico que elimina material cortando con una herramienta afilada. El grabado es un proceso químico en el que el material se quema sobre la superficie.
¿Qué software se utiliza en una máquina de grabado CNC?
Las máquinas de grabado CNC requieren software CAD/CAM para realizar tareas de grabado. El programa permite al usuario especificar la geometría de grabado, seleccionar la herramienta y los parámetros de corte, y la ruta de la herramienta. Una vez completado, genera comandos que se pasan al controlador de la máquina.
¿Qué fresas o taladros se necesitan para el grabado CNC?
El grabado CNC utiliza fresas o taladros similares a los que se encuentran en las máquinas CNC normales. El tipo más común es la fresa en V con punta de carburo sólido. Las fresas de carburo también son populares. Los cortadores con punta de diamante también se utilizan para materiales más duros. Si el diseño requiere una superficie redondeada, se utilizan fresas esféricas.
