Guía de mecanizado CNC de bronce: Las mejores aleaciones de bronce para piezas de precisión

Entre los numerosos materiales utilizados en el mecanizado CNC de metales, el bronce destaca por su singular belleza; proporciona una resistencia a la corrosión y al desgaste superior a la de los metales comunes, además de facilitar un mecanizado de precisión sencillo.

Desde cojinetes que requieren autolubricación a alta resistencia, hasta piezas marinas que pueden soportar duras condiciones marítimas y mares corrosivos, pasando por fundiciones que deben tallarse con gran detalle, el mecanizado CNC del bronce ofrece una versatilidad inigualable, uniendo la confianza establecida de un metal antiguo con la precisión de la producción informatizada.

Esta guía presenta una evaluación práctica de las ventajas del uso de bronce en el mecanizado CNC , ofrece un análisis detallado de las aleaciones de bronce más comunes, un análisis de la estructura de costos y responde a las preguntas más frecuentes. Le ayudará a elegir la opción más adecuada para su proyecto de mecanizado CNC de componentes de bronce, proporcionándole información valiosa para lograr un mecanizado CNC de precisión y una creación rápida de prototipos.

Resumen de la respuesta principal

Cómo elegir bronce para piezas de precisión: la guía práctica de JS Precision

JS Precision cuenta con más de 15 años de experiencia real en el mecanizado CNC de bronce y ha producido piezas para clientes de diversos sectores, desde el aeroespacial hasta el de dispositivos médicos y el automotriz.

Por ejemplo, en una ocasión mecanizamos una serie de piezas de bronce para sistemas hidráulicos de aeronaves para una empresa aeroespacial. Estas piezas requerían una precisión extremadamente alta y una gran tolerancia a la presión. Nuestros productos terminados cumplieron con los estrictos requisitos del cliente con un índice de aprobación del 99,8 %. También hemos fabricado componentes complejos de bronce para clientes del sector de dispositivos médicos, con un total de más de 5000 piezas.

En todos estos proyectos, nos encontramos con algunos problemas de selección de materiales, como por ejemplo, cómo controlar los costes garantizando al mismo tiempo la resistencia al desgaste, y cómo seleccionar la aleación de bronce adecuada para diversas condiciones de funcionamiento.

Esta guía, fruto de nuestra experiencia, abarca todos los pasos esenciales, desde la selección del material hasta el mecanizado y la gestión de costes. Puede confiar en ella para obtener una orientación sólida en la selección de sus piezas de precisión, tanto si mecaniza bronce con CNC como cualquier otro metal .

JS Precision, con amplia experiencia en mecanizado CNC de bronce, le ayuda a seleccionar piezas de precisión de forma profesional. Indíquenos las especificaciones de su pieza y nos pondremos en contacto con usted rápidamente para comenzar.

¿Por qué bronce? La mejor opción para el mecanizado CNC de metales.

La elección del material en el mecanizado CNC de metales influye directamente en el rendimiento y la vida útil de las piezas. El bronce, gracias a sus numerosas propiedades únicas, es un material excelente para el mecanizado CNC de metales, fundamental para el mecanizado CNC de precisión y la creación rápida de prototipos CNC.

La siguiente tabla indica la posición del bronce con respecto al acero y el aluminio en cuanto a dichos atributos de rendimiento:

La lubricidad intrínseca del bronce es perfecta para componentes de transmisión de instrumentos de precisión, su resistencia a la corrosión es perfecta para herrajes costeros, su alta resistencia es perfecta para engranajes que soportan cargas y su pátina es perfecta para especificaciones de apariencia de alta gama; todas propiedades que el acero y el aluminio tienen dificultades para igualar.

Si necesita mecanizado CNC de metales, el bronce es sin duda la mejor opción. JS Precision ofrece servicios profesionales de mecanizado CNC de bronce , con control integral desde la selección del material hasta la pieza terminada. Contáctenos.

Conociendo la familia del bronce: Cómo elegir la aleación adecuada para su proyecto de mecanizado CNC de precisión

El bronce no es un material único, sino una amplia gama de aleaciones con propiedades individuales. Elegir la aleación de bronce adecuada es crucial para el éxito de su proyecto de mecanizado CNC de precisión y, además, abre nuevas posibilidades para la creación rápida de prototipos CNC .

Conocer estas diferencias significativas le permitirá tomar decisiones adecuadas para los próximos proyectos, servirá como base para el mecanizado CNC de precisión y maximizará la eficiencia del mecanizado CNC del bronce.

Figura 1: Bronce de aluminio

Análisis detallado de las cinco principales aleaciones de bronce para mecanizado CNC

Esta sección profundizará en las cinco principales aleaciones de bronce para mecanizado CNC, para que pueda ver completamente su rendimiento y condiciones de aplicación, y así realizar la elección óptima para sus proyectos de mecanizado CNC de piezas de bronce.

Bronce fosforoso C51000

• Rendimiento: Buena elasticidad, alta resistencia a la fatiga, buena conductividad térmica y eléctrica, y buena maquinabilidad.
• Aplicaciones: Se utiliza frecuentemente en la fabricación de piezas que requieren buena conductividad y elasticidad, como resortes, interruptores, contactos para relés y conectores. Es ampliamente utilizado en las industrias eléctrica y electrónica.

Bronce de aluminio C63000

• Rendimiento: Alta resistencia, alta dureza y excelente resistencia a la corrosión en agua de mar y ambientes ácidos. También posee cierta resistencia al desgaste.
• Aplicaciones: Puede utilizarse en la fabricación de piezas para equipos de ingeniería costera, como hélices, carcasas de bombas y válvulas. También puede utilizarse para accesorios resistentes a la corrosión en la industria petroquímica.

C93200 Bronce de estaño

• Rendimiento: Excelentes propiedades de fundición, excelente resistencia al desgaste, buenas características antifricción y antiagarrotamiento, y buena maquinabilidad.
• Aplicaciones: Se utiliza principalmente para crear componentes propensos a la fricción por deslizamiento, como cojinetes, bujes y casquillos de cojinetes, y se usa ampliamente en la industria de fabricación de maquinaria.

C95400 Bronce de aluminio

• Rendimiento: Excelente rendimiento general, resistencia superior, dureza, resistencia a la corrosión y al desgaste, y un nivel moderado de tenacidad al impacto.
• Aplicaciones: Adecuado para la fabricación de piezas de alta resistencia y gran durabilidad , como engranajes, levas y engranajes helicoidales. Ampliamente utilizado en maquinaria pesada, producción automotriz , etc.

C17200 Bronce de berilio

• Rendimiento: Resistencia y dureza extremadamente altas, límite elástico elevado, resistencia a la fatiga satisfactoria, buena conductividad eléctrica y térmica, y resistencia a la corrosión. Su trabajabilidad es relativamente difícil.
• Aplicaciones: Se utiliza principalmente para producir piezas de alta precisión y elasticidad, como resortes de precisión, piezas de relojería y piezas resistentes a altas temperaturas para aeronaves. Sin embargo, este proceso es relativamente costoso.

JS Precision cuenta con una amplia experiencia en el mecanizado CNC de bronce y es plenamente capaz de procesar estas cinco aleaciones de bronce excepcionales, satisfaciendo sus diversas necesidades de mecanizado CNC de piezas de bronce y proporcionándole piezas de bronce de calidad superior.

Del dibujo al producto: Secretos del mecanizado de bronce en la fabricación de mecanizado CNC personalizado

Para completar con éxito el mecanizado de bronce en la fabricación de mecanizado CNC personalizado, es vital dominar consejos útiles para mejorar la calidad, la productividad y los costes, facilitando así un mecanizado de metales CNC más fluido.

Selección de herramientas

• Se recomiendan las herramientas de carburo debido a su alto nivel de dureza y resistencia al desgaste, así como a su capacidad para soportar las fuerzas de corte en el mecanizado de bronce, lo que prolonga la vida útil de la herramienta.
• En cuanto a la geometría de la herramienta, para aleaciones de bronce fáciles de mecanizar, como el bronce de estaño, se pueden seleccionar ángulos de ataque y de incidencia grandes para reducir las fuerzas de corte y el calor. Para aleaciones de bronce duras, como el bronce de aluminio, se deben seleccionar ángulos de ataque y de incidencia pequeños para aumentar la resistencia de la herramienta.
• En el caso del recubrimiento de herramientas, las herramientas recubiertas con TiAlN pueden utilizarse para mecanizar la mayoría de las aleaciones de bronce. Aumentan la resistencia al desgaste y a las altas temperaturas, prolongando así la vida útil de la herramienta.

Parámetros de corte

• Velocidad: La velocidad óptima varía según la aleación de bronce. Para el bronce de estaño, la velocidad ideal se sitúa entre 1000 y 3000 rpm. El bronce de aluminio, al ser más resistente, requiere una velocidad menor, entre 800 y 2000 rpm. Las velocidades para el bronce fosforoso son similares a las del bronce de estaño, generalmente entre 1000 y 2800 rpm.
• Avance: La velocidad de avance debe ajustarse según los requisitos de precisión de las piezas y el tipo de aleación de bronce. Generalmente, la velocidad de avance para el desbaste puede ser de 0,1 a 0,3 mm/min, mientras que la velocidad de avance para el acabado debe controlarse entre 0,05 y 0,15 mm/min para garantizar la calidad superficial.
• Profundidad de corte: En el desbaste, la profundidad de corte puede ser ligeramente mayor, generalmente entre 2 y 5 mm, para mejorar la eficiencia del mecanizado. En el acabado, la profundidad de corte deberá ser menor, normalmente entre 0,1 y 0,5 mm, para preservar la precisión dimensional de la pieza.

Refrigerante y lubricación

• En la mayoría de los casos, se requiere refrigerante para la refrigeración, la protección contra el desgaste y la evacuación de virutas. Para el bronce estándar, utilice emulsiones o refrigerantes sintéticos; para el bronce de berilio, utilice refrigerantes específicos. Mantenga el refrigerante limpio y elimine los residuos de virutas periódicamente para evitar la contaminación.

Desafíos y soluciones

• Las herramientas de corte de bronce de aluminio se desgastan rápidamente: utilice herramientas de carburo de grano ultrafino y optimice los parámetros de reducción de velocidad.
• Riesgo de polvo durante el mecanizado de cobre berilio: Proporcionar equipos de ventilación, hacer que los operarios utilicen equipos de protección y eliminar los residuos.

JS Precision es una empresa especializada en la fabricación de piezas mecanizadas CNC a medida, con amplia experiencia en el mecanizado de bronce. Ofrecemos servicios de mecanizado CNC de metales de primera calidad. Envíenos sus planos y crearemos piezas de bronce de alta calidad.

Figura 2: Fresado CNC de bronce

El valor especial del bronce en la creación rápida de prototipos CNC

El bronce ofrece un valor único en la creación rápida de prototipos CNC, un valor que no es tan conocido como podría ser, pero que puede aportar varias ventajas a los proyectos.

Los prototipos de bronce no solo son excelentes herramientas para pruebas funcionales, sino que además, gracias a su color y textura, dan como resultado prototipos con una mejor apariencia . Son un material excelente para la creación de prototipos visuales, demostraciones de mercado y pruebas de concepto de alta gama.

Por ejemplo, en el lanzamiento de nuevos productos, los prototipos de bronce permiten demostrar mejor el concepto de diseño y la alta calidad del producto , captando así la atención de los clientes. Al validar conceptos de alta gama, los prototipos de bronce reflejan con mayor precisión el aspecto y la textura finales del producto.

Con la técnica de prototipado rápido CNC para producir piezas de bronce, es factible omitir el proceso de fabricación de moldes y producir directamente piezas de bronce para demostración o prueba según los planos de diseño.

No solo acorta significativamente los ciclos de creación de prototipos, reduciendo normalmente el tiempo de creación de prototipos entre un 30% y un 50%, sino que también disminuye los gastos de fabricación de moldes.

El ahorro de costes es especialmente significativo en la creación de prototipos de series cortas. La tecnología de prototipado rápido CNC también garantiza prototipos de bronce con la precisión suficiente para cumplir con los requisitos de pruebas funcionales y presentación visual, proporcionando una referencia fiable para la posterior producción en masa.

Estudio de caso: Proyecto de mecanizado CNC de piezas de bronce de alta resistencia al desgaste y baja fricción

Antecedentes del caso

Un cliente de la industria pesada requería una pieza central de leva especial para maquinaria de envasado de alta velocidad (con una capacidad de envasado de 2000 productos por hora). Esta pieza debía soportar un alto desgaste cíclico e impactos a una frecuencia de 150 veces por minuto, y además, debía tener un bajo coeficiente de fricción para reducir el ruido y el consumo de energía.

Las piezas de acero anteriores del cliente necesitaban lubricación cada dos horas, generaban 85 decibelios de sonido y la aleación de aluminio tenía una vida útil de tan solo un mes, ambos parámetros por debajo de lo esperado.

Solución de precisión JS

Selección de materiales

De acuerdo con los requisitos del cliente y considerando la necesidad de que la pieza de leva soporte un alto impacto y desgaste con un bajo coeficiente de fricción, los ingenieros de JS Precision compararon las propiedades de varias aleaciones de bronce y finalmente propusieron el empleo de bronce de aluminio (C95400).

Su resistencia a la compresión es superior a 1000 MPa y posee una mejor resistencia al desgaste junto con propiedades autolubricantes, satisfaciendo así las demandas.

Mecanizado de precisión

Para lograr calidad superficial y precisión de mecanizado, JS Precision utiliza mecanizado CNC de 5 ejes para procesar superficies curvas complejas en una sola sujeción, evitando errores de sujeción múltiples y manteniendo tolerancias dimensionales de ±0,005 mm.

Los parámetros de corte se optimizan en función de la naturaleza del bronce de aluminio y dan como resultado un acabado espejo con un valor Ra inferior a 0,2 μm y una mayor reducción de la fricción.

Resultados

La vida útil de las nuevas piezas de leva mecanizadas, fabricadas en bronce de aluminio, se ha extendido en un 300% (de un mes a más de cuatro meses), los niveles de ruido del equipo se han reducido a niveles inferiores a 65 decibelios y los intervalos de lubricación se han extendido a cada ocho horas, lo que le ha permitido al cliente ahorrar casi 20.000 dólares en costos de mantenimiento por año.

Las piezas de leva de bronce de aluminio recientemente procesadas han aportado importantes beneficios a los clientes, y la capacidad de ejecución de proyectos y el nivel de servicio también han llamado la atención de TechBullion sobre JS Precision. Siempre ayudamos a nuestros clientes a resolver problemas de procesamiento con profesionalidad y eficacia.

Figura 3: Mecanizado CNC de piezas de bronce

Comprender el precio del mecanizado CNC: Análisis de la estructura de costos de piezas de bronce

Al mecanizar piezas de bronce mediante CNC, el precio es un factor importante para los clientes. Conocer este factor le ayudará a elaborar su presupuesto. A continuación, se presentan los principales componentes y estrategias para reducir costos que le ayudarán con las tareas de fabricación de mecanizado CNC a medida .

El costo del material varía considerablemente entre las distintas aleaciones de bronce. El bronce de estaño cuesta entre 5 y 8 dólares por libra, el bronce de aluminio entre 8 y 12 dólares por libra, y el bronce de berilio entre 20 y 30 dólares por libra. El peso de la pieza influye directamente en el costo del material; las piezas más pesadas cuestan más.

El coste y el tiempo de mecanizado dependen de la complejidad geométrica, la precisión y el acabado de la pieza. Las piezas sencillas requieren menos tiempo y son más económicas de mecanizar, mientras que las piezas precisas o complejas requieren más tiempo y son más caras. En general, cada hora adicional de mecanizado cuesta entre 50 y 150 dólares, según el equipo y la complejidad.

Los costos de postprocesamiento dependen de las especificaciones de la pieza. El pulido cuesta entre 20 y 50 dólares por metro cuadrado, el electrochapado entre 50 y 100 dólares por metro cuadrado, y la pasivación entre 10 y 20 dólares por metro cuadrado. Estos costos pueden reducirse si no se realiza el postprocesamiento.

Consejos para ahorrar dinero:

1. Optimizar el diseño: Optimice el diseño de la pieza sin sacrificar su rendimiento. Por ejemplo, eliminar las esquinas puntiagudas y sustituirlas por esquinas redondeadas (muy recomendable con un radio mínimo de 0,5 mm) puede reducir el desgaste de la herramienta, mejorar la eficiencia del mecanizado y, en definitiva, ahorrar dinero.

2. Seleccione la tolerancia y el grado de acabado adecuados: Si el entorno de aplicación de la pieza no exige alta precisión ni un acabado de alta calidad, no tiene sentido optar por grados de tolerancia excesivamente altos, ya que estos requieren mucho tiempo y dinero en el mecanizado. Por ejemplo, reducir el grado de tolerancia de IT5 a IT7 puede disminuir el costo de mecanizado entre un 15 % y un 20 %.

JS Precision ofrece una clara diferenciación de precios en el mecanizado CNC . Durante el proceso de fabricación a medida mediante mecanizado CNC, también le brindaremos recomendaciones para optimizar los costos, reducir los gastos de mecanizado y crear los productos de bronce más económicos.

Figura 4: Mecanizado CNC de bronce

Comience su proyecto: Obtenga un presupuesto preciso para una pieza de bronce personalizada

Tras conocer las ventajas del bronce durante el mecanizado CNC, los tipos de aleación, los consejos de mecanizado y los factores de coste, ha llegado el momento de comenzar su proyecto de procesamiento de piezas de bronce personalizadas.

El bronce, mediante mecanizado CNC, ofrece alta precisión, estabilidad y una apariencia única. Para producir piezas mecánicas de precisión, piezas decorativas de alta gama o prototipos funcionales, puede satisfacer sus necesidades, especialmente en proyectos de mecanizado CNC de bronce y fabricación a medida.

Si ya tiene una idea de diseño o un dibujo CAD, simplemente cargue su archivo CAD a JS Precision y nuestro personal experimentado le proporcionará un presupuesto instantáneo con un análisis de Diseño para la Fabricación (DFM) .

En el transcurso del proceso, nuestros ingenieros también le recomendarán la aleación de bronce y el plan de mecanizado más adecuados para satisfacer sus necesidades y garantizar una implementación sin problemas de sus ideas , junto con la reducción del precio del mecanizado CNC y la minimización de los gastos.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cómo decidir entre bronce y latón para el mecanizado CNC?

La elección entre bronce y latón en el mecanizado CNC depende principalmente de la aplicación. Si se requiere autolubricación, alta resistencia al desgaste y a la corrosión, el bronce es la mejor opción. El bronce de aluminio, un tipo de bronce para mecanizado CNC, también es adecuado. Si se busca una buena maquinabilidad y un precio bajo, como en el caso de piezas decorativas o conectores comunes, el latón es ideal.

P2: ¿Qué acabados superficiales son aplicables a las piezas de bronce?

El pulido mejora el acabado y la apariencia de la superficie; el electrochapado (como el níquel y el cromo) aumenta la resistencia a la corrosión y al desgaste; la pasivación forma una película protectora que mejora aún más la resistencia a la corrosión; y el ennegrecimiento le confiere una apariencia única. Estos tratamientos pueden mejorar el rendimiento y la estética de las piezas de bronce mecanizadas por CNC.

P3: ¿Cuáles son las tolerancias habituales que se aplican a los componentes de bronce mecanizados por CNC?

Las tolerancias estándar para piezas de bronce mecanizadas por CNC permiten una alta precisión. En general, para piezas de precisión estándar, las tolerancias se mantienen en ±0,01 mm. Para operaciones de mecanizado CNC de precisión que requieren alta exactitud, las tolerancias pueden alcanzar hasta ±0,005 mm. El tamaño, la forma y el proceso de mecanizado de la pieza también influyen en la tolerancia específica. JS Precision cuenta con amplia experiencia en este tipo de casos.

P4: ¿Qué aleación de bronce es la más resistente a la corrosión marina?

Los bronces de aluminio son los más resistentes a la corrosión en ambientes marinos, especialmente el bronce de aluminio C95400. Es resistente a la corrosión del agua de mar y se oxida fácilmente, por lo que se utiliza ampliamente en componentes de equipos de ingeniería marina, como hélices y válvulas. El bronce de aluminio C95400 es una opción popular para el mecanizado CNC de piezas de bronce para aplicaciones marinas, ya que garantiza un rendimiento estable y duradero.

Resumen

Conseguir los parámetros CNC adecuados no es algo que se hace una sola vez, sino un proceso de optimización y aprendizaje. Evitar estos errores no solo permitirá producir mejores piezas, sino también establecer un sistema de producción viable y rentable.

¿Busca un socio de fabricación confiable para un proyecto exigente de mecanizado CNC en metal? Contamos con experiencia en mecanizado CNC de precisión y amplia trayectoria en el manejo de materiales complejos y aspectos estructurales delicados, desde la creación rápida de prototipos CNC hasta la producción en serie.

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