Sugerencia de Diseño

De vuelta al torno para fabricar piezas cilíndricas

En piezas con formas cilíndricas, el uso de un torno puede ser la mejor opción.

Érase una vez algo obvio. Las piezas redondeadas se hacían en tornos y las demás se mecanizaban en fresadoras. Con la llegada de los centros de mecanizado CNC, que intercalan fácilmente partes redondeadas, la línea entre estos dos procesos de mecanizado comenzó a difuminarse.

La situación se volvió aún más confusa cuando los tornos CNC comenzaron a utilizar portaherramientas. Operaciones que antes pertenecían exclusivamente al departamento de fresado, salían ahora ya listas del torno. Así pues, decidir qué máquina es la más adecuada para fabricar una pieza concreta resulta más complicado ahora de lo que era en un principio.

Candidatos para el torno

Algunas piezas son candidatas obvias para el torno. Pensemos en el pistón de una válvula de carrete o en un accesorio hidráulico. La simetría cilíndrica de estas piezas, junto con su compleja geometría externa y sus desafiantes características internas, las convierten en residentes permanentes del departamento de torneado.

Por el contrario, la carcasa rectangular de la válvula, que encaja con estas piezas torneadas, con sus grandes superficies fresadas, cavidades detalladas y paredes interiores cruzadas, nunca girará en un torno, por mucha capacidad portaherramientas que tenga la máquina.

He aquí algunas razones por las que nuestro servicio de mecanizado CNC ha vuelto, y con razón, al torneado. Al añadir centros de torneado CNC equipados con portaherramientas (fresadora radial) a nuestro amplio servicio de mecanizado de 3 ejes, estamos en condiciones de crear mejores acabados de superficie en piezas cilíndricas y, normalmente, a bajo coste para los clientes. El torno también aumenta la eficiencia de fabricación de esas piezas que pueden rozar el límite de nuestras capacidades de fresado. Si, además, el objetivo es una producción a pequeña escala, las piezas torneadas son una excelente opción.

Metal rod stock on lathe
Una varilla de metal se sujeta con firmeza en un torno CNC de alta velocidad antes de iniciar el torneado y fresado.

¿Está pensando en el diseño del mejor objetivo para lentes fotográficas? ¿Y en un revolucionario árbol de transmisión para cortacéspedes, con partes planas fresadas y orificios transversales roscados? Existen posibilidades: podemos ofrecer un prototipo torneado para esa geometría.

Las piezas torneadas de ese tipo ofrecen muchas ventajas sobre el fresado. De lo dicho anteriormente se deduce que una gran proporción longitud-diámetro en pistones y ejes producen un gran dolor de cabeza a los fresadores. Sin embargo, tornear un juego de portavelas para el 60 cumpleaños de la tía Marta es una perita en dulce para un torno.

Ejemplos cotidianos

Si todavía tiene dudas sobre qué piezas merece la pena tornear, piense en algunos objetos domésticos. Una jarra de cerveza, por ejemplo, con su forma lisa y regular y su longitud varias veces superior al diámetro exterior es una tarea facilísima para un torno. Pero no tanto para un centro de mecanizado. Por otra parte, una taza de café, con su asa protuberante y el orificio para el dedo, es imposible de tornear.

Esas pesas de 1,5 kg que acumulan polvo en el armario podrían tornearse perfectamente en un torno. La parte ancha y relativamente profunda en bajorrelieve donde la mano sujeta la pesa puede tornearse con una simple tarea de acanaladura, algo que resultaría mortal para cortar en una fresadora.

El platillo de una taza de té podría hacerse con cualquier técnica. Interpolar estrías y superficies curvas concéntricas es posible tanto en una fresadora como en un torno, siendo necesarios únicamente un código G y una cuchilla adecuada. Dicho esto, es casi seguro que será más rápido tornear el platillo y mucho más eficiente en términos de uso de material.

¿Y una espiga de manguera para un aspersor? Las ranuras en V exigirían una cuchilla especial en un centro de mecanizado, mientras que el torno puede utilizar una herramienta de torneado estándar. Lo mismo ocurre con una rueda de repuesto para la parrilla de la barbacoa, aunque fresar esos pequeños recortes radiales en la cara puede ser muy difícil o totalmente imposible en la mayoría de los tornos.

Latas de conservas, saleros, botellas de agua y macetas: todas estas formas son ideales para el torno. ¿Cartones de leche y marcos de cuadros? Algo menos. Eso no significa que vayamos a tornear todo lo que encontremos a nuestro paso. Por el momento, ofrecemos piezas de aluminio pero trabajamos duro para ampliar nuestra oferta, con la inminente introducción del acero y algunos materiales de acero inoxidable, del bronce y el cobre, así como la presentación del plástico durante 2015.

Posibilidades del torno

En cuanto a tamaños, podemos vérnoslas con piezas de hasta 75 mm de diámetro por 228 mm de largo, y de solo 4 mm de diámetro por 1,5 mm de largo. Ningún problema con puntas cónicas puntiagudas siempre que el ángulo sea superior a 30 grados. No prometemos nada con prototipos de bolígrafos o modelos de pajitas.

Machining various holes
Proto Labs puede mecanizar orificios centrados y axiales, así como orificios radiales.

Como dijimos antes, nuestros nuevos tornos tienen capacidad de fresado. Taladrar un orificio lateral o fresar una parte plana entra dentro de sus posibilidades, siempre que esa característica sea paralela o perpendicular al eje longitudinal de la pieza. Todavía no podemos hacer orificios en ángulo; lo sentimos. Las ranuras fresadas deben ser más anchas de 1,2 mm, pero como todos nuestros tornos están equipados con un eje Y, podemos mecanizar hendiduras u orificios excéntricos (dentro de lo razonable).

¿Necesita grabar el nombre de su empresa en las piezas? Lo mejor es el texto en relieve, pero podemos mecanizar la mayoría de los textos siempre que el ancho de línea y el espacio entre caracteres midan como mínimo 0,5 mm. No nos asustan los orificios pequeños ni las roscas. De hecho, taladraremos orificios radiales de sólo 2 mm y orificios axiales de la mitad de ese tamaño. Asimismo, cubrimos una gama de roscados UNC, UNF y métricos, internos y externos.

Si ya ha utilizado alguna vez nuestro servicio de mecanizado, habrá notado que las superficies torneadas son más suaves y redondeadas que sus análogas fresadas. Las piezas fresadas pueden tener marcas visibles de la herramienta, aunque podemos granallar esas superficies para darles un acabado mate y rebajar las pequeñas rebabas que quedan tras el proceso de mecanizado.

Como en todas las piezas mecanizadas, el proceso comienza al subir su modelo en CAD a nuestro sistema automatizado de elaboración de presupuestos. Nuestro software intentará determinar el mejor método de mecanizado (fresado o torneado). No obstante, en ocasiones podrá pasar por alto esta decisión al configurar su presupuesto. Cada proceso tiene diferentes posibilidades para crear las formas y roscados deseados, aunque el precio también varía entre ambos procesos. Al configurar el presupuesto, seleccione el proceso de mecanizado que mejor satisfaga sus necesidades después de sopesar esos factores. Si una pieza no puede ser torneada en un material concreto, esa opción no estará disponible en el presupuesto para dicho material.

 

A lo largo de los años, hemos descubierto que fabricar piezas redondas a partir de un bloque cuadrado o rectangular puede dejar algo que desear. Fresar las esquinas cuadradas para llegar a la pieza redonda subyacente lleva más tiempo que tornearla a partir de una barra. Además, crea más residuos de material. Tornear esas piezas en una máquina diseñada especialmente para ello es la mejor opción para todos. Para más información sobre el torneado en Proto Labs, consulte nuestra página de procesos y directrices o suba su pieza ahora para saber si es apta para ello.

Encontrará numerosos recursos útiles en línea sobre mecanizado CNC. Descargue nuestro libro blanco sobre Procesos de creación de prototipos.

 

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