Servicio de fresado CNC de metal: Soluciones integrales de mecanizado desde acero y cobre hasta aleaciones especiales.

El servicio de fresado CNC de metal es una opción común para el procesamiento de piezas metálicas para la industria manufacturera.

Pero cuando se trata de posiciones, ya sea para el mecanizado de aleaciones de titanio para la industria aeroespacial, altas conductividades para piezas de cobre para la industria electrónica o deformaciones para el mecanizado de piezas de paredes delgadas, ¿tiene dificultades para decidir qué hacer o no hacer?

Sin embargo, un guía profesional siempre es útil para evitar errores comunes.

La integración de la tecnología de fresado CNC en diversos sectores de la fabricación no es nueva, pero las diferencias entre cada proceso pueden ser considerables. A menudo, una decisión equivocada con respecto a un proveedor de servicios puede resultar en un aumento de costos, falta de precisión o incluso retrasos.

Este manual combina los años de experiencia de JS Precision, desde la información más básica sobre piezas de aluminio hasta los materiales más complejos y difíciles de mecanizar que requiere la industria aeroespacial. Le lleva a la información más crucial sobre el control de la precisión y la optimización de costes al seleccionar el fresado CNC de metales adecuado.

Tabla de respuestas básicas

Conclusiones clave:

• Procesos basados en materiales: las principales empresas de servicios tienen un conocimiento o base de datos de diferentes materiales, como metales, mientras que el procesamiento actual utiliza el mismo conjunto de factores para cada material.
• La precisión como proceso de ingeniería de sistemas: la consistencia requiere la integración de aparatos, procesos y sistemas de control en lugar de soluciones puntuales.
• La colaboración de DFM es clave: el análisis de DFM con los proveedores es esencial en las primeras etapas para lograr costos y rendimiento óptimos o para abordar variaciones en las cotizaciones.
• Tecnología relacionada con materiales difíciles de mecanizar: El nivel tecnológico de los proveedores se puede medir, de hecho, por lo bien que pueden manejar materiales difíciles de mecanizar, como las aleaciones de titanio.
• Beneficios de contratar fabricantes chinos calificados: Contratar fabricantes chinos calificados como JS Precision garantiza una competencia tecnológica a un nivel similar al de los fabricantes europeos y estadounidenses, con importantes beneficios generales en términos de costos.

¿Por qué confiar en esta guía?

Para determinar un buen servicio de fresado CNC de metal, se requiere asesoramiento profesional que solo puede derivarse de la experiencia y no solo del pensamiento teórico.

Por ejemplo, recientemente ayudamos a un cliente aeroespacial a reducir el peso de un soporte de satélite de titanio en un 35% mientras mejoramos su rendimiento de lote al 99,8% y mantuvimos constantemente una conductividad del 99,5% para electrodos de cobre médicos a través de nuestro proceso de mecanizado patentado.

JS Precision está profundamente involucrado en esta industria durante los últimos 15 años, habiendo prestado servicios a más de 5.000 clientes corporativos a nivel mundial y completado más de 100.000 pedidos de procesamiento de metales, incluidos más de 20 metales como aluminio, acero inoxidable, titanio, cobre y otros materiales difíciles de cortar como Hastelloy.

• Certificación autorizada: En el área compleja de servicios de fresado CNC aeroespacial, estamos orgullosos de nuestro logro en la certificación del sistema de calidad aeroespacial AS9100D , habiendo suministrado componentes cruciales a muchos fabricantes aeroespaciales de fama mundial.
• Datos y experiencia de expertos: cuando se trata de electrónica de precisión, el control de la pérdida de conductividad con una precisión del 1 % en nuestro proceso de fresado CNC de cobre son datos provenientes de nuestras pruebas y optimización internas.
• Experiencia y Credibilidad: El hecho de que cada punto del proceso definido en esta guía tenga soluciones basadas en pedidos, así como cada punto de consideración derivado de los desafíos que se han superado, está orientado a garantizar que usted tenga una comprensión de la lógica general para servicios de fresado CNC de alta calidad basados en esta guía.

Si tiene algunas piezas específicas en mente, puede proporcionarnos dibujos y nuestros ingenieros le brindarán un análisis de viabilidad del proceso gratuito y una cotización preliminar y transparente de fresado CNC.

¿Cómo elegir un servicio de fresado CNC de metal que pueda gestionar la transición del aluminio al acero inoxidable?

Al seleccionar un proveedor de servicios de fresado CNC de metal, lo esencial es observar su capacidad de proceso única para diversos materiales y no solo centrarse en su marca y la cantidad de máquinas herramienta disponibles.

Superación de la deformación en el mecanizado de aluminio: soluciones de control térmico y gestión de tensiones

El reto del mecanizado de aleaciones de aluminio reside en la deformación generada por el calor de corte y las tensiones internas. La solución que ofrece JS Precision a este reto reside en los siguientes parámetros:

• Trayectoria de herramienta optimizada: el uso de técnicas de fresado trocoidal y fresado de alto avance evita la acumulación de calor de corte.
• Proceso de alivio de tensión: una estrategia de compresión por corte introducida en el paso de alivio de tensión elimina la tensión del material en el interior.
• Control de temperatura de precisión: utilizando un sistema de enfriamiento de temperatura constante (mantenida dentro de un margen de ±1 °C) para enfriar el calor generado en tiempo real.

Eliminación de rebabas en el mecanizado de acero inoxidable: herramientas afiladas y parámetros precisos

La dureza del acero inoxidable genera rebabas con facilidad. La solución es:

• Elección de herramientas: Utilización de fresas de corte de P/C afiladas con revestimiento de TiAlN.
• Ajuste de parámetros: Ajuste de la velocidad del husillo y la velocidad de avance. Por ejemplo, al procesar acero inoxidable 304, recomendamos una velocidad de operación del husillo (SFM) de 150 a 200 rpm con la concentración de refrigerante correspondiente.
• Posprocesamiento: con piezas de altos requisitos, el posprocesamiento o desbarbado electroquímico junto con el procesamiento secundario ayuda a lograr un borde de acabado con un Ra inferior a 0,8 μm.

¿Cuáles son sus soluciones únicas de fresado CNC de metal para metales difíciles de mecanizar como las aleaciones de titanio?

Las aleaciones de titanio como TC-4 se consideran estándar para evaluar la experiencia técnica del proveedor de servicios, basándose en sus propiedades de resistencia, baja conductividad térmica y capacidad de endurecimiento por deformación. Hemos diseñado un sistema único para el fresado CNC de metales.

Tecnologías básicas de gestión térmica

• Tecnología de enfriamiento de alta presión: utiliza refrigerante penetrante de alta presión de 1000 a 1500 psi para enfriar eficazmente la punta de la herramienta.
• Estrategia de fresado trocoidal: Consiste en reducir el área de contacto entre la herramienta y la pieza. Esta estrategia también reduce la generación de calor durante el mecanizado y garantiza un aumento del 30 % en la vida útil de la herramienta.

Optimización de la estrategia de procesos

• Estrategia de “baja velocidad, alta profundidad de corte”: al utilizar una menor velocidad del husillo con una mayor profundidad de corte, junto con un portaherramientas y un accesorio de mayor rigidez, la estrategia puede amortiguar las vibraciones, garantizar un corte más suave y evitar la transformación de fase o el astillado de la herramienta debido a las altas temperaturas.

Figura 1 Un lote de piezas de precisión para fresado CNC de aleación de titanio, incluidos cilindros roscados, piezas en forma de bloque con agujeros, etc.

¿Cómo garantizar una precisión constante para múltiples pedidos de materiales al realizar fresado CNC de metales?

En los casos en que el pedido contiene piezas fabricadas en acero, aluminio o cobre, el desafío de asegurar que cada pieza satisfaga los requisitos especificados para los dibujos es una prueba de la capacidad de estandarización del sistema.

Durante el proceso de fresado CNC de metales , la precisión de repetición de JS Precision para pedidos que involucran varios materiales se logra mediante mecanizado adaptativo basado en calibración de datos.

Calibración y compensación sistemática: superando la precisión de una sola máquina herramienta

Para este fin, se garantiza un estándar de precisión común mediante pruebas de precisión geométrica realizadas en máquinas herramienta con equipos completos, modelos de compensación de errores térmicos y controles de piezas estándar en varias máquinas herramienta que trabajan con diferentes materiales.

Mecanizado adaptativo basado en datos: uso de retroalimentación en tiempo real y ajuste de parámetros

Al utilizar sensores utilizados en máquinas herramienta que nos permiten monitorear fuerzas de corte, vibraciones y otros datos de mecanizado en tiempo real, ajustamos dinámicamente los parámetros de mecanizado para compensar las fluctuaciones en las propiedades del material.

Si su pedido incluye varios materiales metálicos y la falta de consistencia en la precisión afecta el producto final, JS Precision le da la bienvenida a optar por el fresado CNC de metales. JS Precision le ofrece una solución integral para satisfacer todas sus necesidades de precisión.

¿Cómo garantizar la conductividad del núcleo del fresado CNC de cobre?

El moldeado no es la principal preocupación del cobre, sino proteger sus excelentes propiedades como excelente conductor de electricidad y calor para que no se vean afectadas por el propio proceso de mecanizado. JS Precision, proveedorde fresadoras CNC de cobre , busca proteger este material de cualquier deformación que pueda afectar sus propiedades después del procesamiento.

Uso preciso de la ciencia de los materiales y de la refrigeración y lubricación.

El cobre es demasiado reactivo al oxígeno del aire y, además, se corroe por los componentes químicos de los fluidos de corte, lo que reduce su conductividad. En nuestro caso, por lo tanto:

• Requiere el uso de un fluido de corte no reactivo , eléctricamente neutro y específicamente formulado. Este tipo de fluido no reacciona químicamente con el cobre y no deja impurezas en la superficie.
• Asegúrese de que la zona de corte esté limpia durante el corte para evitar rayar la superficie o impurezas debido a virutas restantes.
• Limpie y seque la superficie inmediatamente después del procesamiento para evitar la oxidación.

Sujeción sin tensión y precisión de deformación del orden de micras

Las tensiones residuales causadas por la deformación por sujeción tienden a dañar la microestructura del cobre, lo que afecta su conductividad. Utilizamos los siguientes métodos de sujeción:

• La sujeción con baja fuerza de sujeción, al calcular con precisión la fuerza de sujeción requerida, minimiza la presión de sujeción al tiempo que garantiza la estabilidad de la pieza de trabajo.
• Las garras blandas completamente cerradas o ventosas de vacío aumentan el área de contacto de sujeción, dispersan la fuerza de sujeción y evitan la deformación causada por una presión local excesiva.
• En el caso de componentes de cobre de paredes delgadas, empleamos accesorios personalizados que están diseñados para soportar áreas vulnerables y reducir la deformación.

Si su aplicación requiere tolerancias muy estrictas para la conductividad de las piezas de cobre, los servicios de fresado CNC de cobre de JS. Precision garantizan la precisión dimensional de sus piezas, con la máxima conservación de la conductividad intrínseca.

¿Cómo puede el fresado CNC aeroespacial satisfacer los requisitos de material y precisión en entornos extremos?

El sector aeroespacial requiere una combinación de resistencia, ligereza, resistencia a la fatiga y fiabilidad en los componentes metálicos aeroespaciales en condiciones de funcionamiento extremas. Para los componentes de fresado CNC aeroespacial, las estrictas normas de seguridad prescritas por la norma ISO 15641:2001 para fresadoras de alta velocidad son una preocupación importante para JS Precision.

Trazabilidad completa del proceso y certificación de materiales

La calidad de los componentes es fundamental para la seguridad y fiabilidad de los productos aeroespaciales. Puede elegir un proveedor con un sistema de trazabilidad integral que incluye la verificación del MTC de la materia prima, la gestión de la cantidad de cada lote y, en última instancia, la elaboración de informes detallados de todos los resultados de las pruebas según las especificaciones AS9100.

Mecanizado para el rendimiento: integridad de la superficie y control de microdeformación

Para garantizar la vida útil por fatiga de las piezas aeroespaciales, se desarrolla una capa superficial de tensión de compresión residual mediante el uso de parámetros de corte bajos, empleando un procesamiento secuencial para la eliminación de la tensión interna de cavidades profundas de paredes delgadas y un tratamiento de liberación de tensión después del mecanizado.

En los casos en que necesite proyectos aeroespaciales que impliquen mecanizado de piezas de alta confiabilidad, los servicios de fresado CNC aeroespacial de JS Precision pueden ser la mejor solución.

Figura 2 La fresadora de cinco ejes actualmente está procesando y fabricando bloques de cilindros de aluminio.

¿Cómo controlar la deformación del mecanizado de piezas metálicas de paredes delgadas mediante el proceso de fresado CNC de metal?

El mecanizado de paredes delgadas es la tarea más exigente en el fresado de metales. JS Precision utiliza un control eficaz de la deformación que se produce al mecanizar piezas de paredes delgadas en el fresado CNC de metales.

Simulación de procesos: comenzando con la predeformación en un mundo virtual

Con la ayuda de un programa de simulación, como FEA, para modelar la fuerza de corte, la temperatura y las distribuciones de deflexión, la optimización previa de las estrategias y trayectorias de sujeción ayuda a excluir áreas de alto riesgo de deflexión.

Etapas del enfoque de conformado progresivo y mecanizado simétrico

En el conformado progresivo multietapa, la tensión interna puede eliminarse mediante trayectorias de corte simétricas. Durante el proceso se realizan múltiples comprobaciones y ajustes de parámetros.

¿Qué factores ocultos pueden desencadenar cambios después de obtener la cotización de fresado CNC?

Una cotización clara debe fijar el precio con la mayor precisión posible. Es importante tener en cuenta las posibles variables para ser un comprador y un gestor de costes eficaz. JS Precision considera todas las posibles variables al ofrecer una cotización de fresado CNC .

• Utilización de palanquillas y variabilidad del área de optimización: El precio inicial estimado se basa en la utilización real prevista de las palanquillas. La optimización del diseño mediante DFM o palanquillas óptimas puede reducir los costos, pero los cambios de diseño que mejoran el material de desecho pueden incrementarlos.
• Desde la verificación del primer artículo hasta la producción en masa: La verificación del primer artículo y la inspección a escala real pueden ser costosas. Los presupuestos de JS Precision especificarán dichos costos, garantizando así un precio unitario constante para la producción en masa.

Estudio de caso: De la soldadura de 4 piezas al conformado de 1 pieza, el soporte satélite de aleación de titanio

Antecedentes y desafíos:

Se necesitaba un soporte de conexión de aleación de titanio TC4 para un satélite de teledetección. El diseño original incluía cuatro piezas soldadas, con un peso de 210 gramos y un riesgo de fatiga por soldadura, con un rendimiento del 85 %, un presupuesto de fresado CNC de 2000 $ y un plazo de entrega de 8 semanas.

Solución de precisión JS:

• Optimización del diseño: con el uso de la optimización topológica, el diseño se modificó en una estructura acanalada biomimética de una sola pieza, lo que redujo el espesor de la pared más delgada a 0,8 mm.
• Mecanizado avanzado: basado en un centro de mecanizado de cinco ejes con tecnología de enfriamiento direccional de alta presión, todos los procesos de mecanizado se pueden completar en una sola configuración con tensión de mecanizado y deformación de la aleación de titanio perfectamente controladas.
• Control de calidad de extremo a extremo: Se realizaron pruebas estrictas desde la materia prima hasta el producto final.

Resultados:

• Peso: reducido de 210 gramos a 137 gramos (reducción de peso del 35%), rigidez aumentada en un 15%.
• Confiabilidad: Número de soldaduras eliminadas para duplicar la confiabilidad.
• Rendimiento y costo: el rendimiento del lote aumentó al 99,8 por ciento , el costo total se redujo en un 40 por ciento, el precio se redujo a $1200 y el tiempo de entrega se redujo a 5 semanas.

Este caso particular puede servir como ejemplo de nuestro servicio de fresado CNC de metal para abordar los problemas de fabricación de piezas complejas de alto valor. Si busca soluciones de mecanizado de piezas complejas con el objetivo de reducir peso, costes y la necesidad de mejorar la eficiencia, contacte con JS Precision.

Figura 3 Soporte de conexión de satélite de teledetección de aleación de titanio

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es el mejor método para lograr una resistencia efectiva al óxido después de mecanizar acero inoxidable?

Es fundamental controlar el calor generado durante el corte para evitar un sobrecalentamiento que pueda dañar la capa de pasivación. Optimizaremos variables como el SFM para minimizar el calor y sugeriremos una pasivación posterior para una mejor protección contra la corrosión.

P2: ¿El tiempo de entrega del procesamiento de aleación de titanio es mucho más largo que el de la aleación de aluminio?

Sí. Debido a la mayor resistencia y menor conductividad térmica de las aleaciones de titanio, la velocidad de corte es inferior a la de las aleaciones de aluminio en menos de un cuarto. Sin embargo, al optimizar nuestra estrategia, podemos minimizar el plazo de entrega al máximo.

P3: Las piezas de cobre tienden a rayarse después del mecanizado. ¿Qué hacen para protegerlas?

Utilizamos materiales no tejidos de alto rendimiento para proteger las piezas entre sí, así como una película protectora despegable para superficies conductoras críticas.

P4: ¿Apoya proyectos de investigación y desarrollo con lotes pequeños y múltiples variedades?

Sí, los apoyamos. De hecho, contamos con una línea de producción de prototipado rápido equipada para gestionar proyectos de desarrollo de lotes pequeños, de alta complejidad y con múltiples materiales.

Q5: ¿La cotización incluye todos los costos de herramientas y accesorios?

La cotización convencional también incluiría herramientas convencionales y utillajes de uso general. Las herramientas especializadas o las herramientas especializadas de alto costo se detallarían por separado para brindar transparencia a los clientes.

P6: Mi diseño tiene requisitos isotópicos estrictos. ¿Cómo lo garantizan?

En los casos en que los proyectos involucran tolerancias isotópicas estrictas, como en nuestros servicios de fresado CNC aeroespacial, nos aseguramos de que las áreas de diseño críticas se realicen en un círculo de sujeción a través de la planificación del proceso y se verifiquen mediante una máquina de medición de coordenadas.

P7: ¿Cómo abordar el problema de la humedad durante el transporte de larga distancia de piezas metálicas enviadas desde China?

Embalamos piezas de precisión en materiales resistentes a los golpes con suficiente desecante y utilizamos aceite antioxidante o envasado al vacío.

P8: ¿Cuáles serían los principales beneficios de JS Precision frente a otros proveedores en el mercado local?

Amplio conocimiento técnico (mecanizado de materiales difíciles de mecanizar) + diferenciación sustancial de costos gracias a la cadena de valor china + trabajo en equipo global eficiente mediante una plataforma digital y un sistema de procesos AS9100. Nuestras competencias rivalizan con las mejores de su clase, pero con un valor general superior.

Conclusión

Seleccionar un servicio de fresado CNC de metal adecuado significa, por lo tanto, encontrar un socio de alto nivel capaz de correlacionar adecuadamente las propiedades del material, controlar sistemas de precisión y evitar realmente los costos.

Elegir a JS Precision como su socio metalúrgico significa obtener capacidades de fabricación de máxima precisión en China y disfrutar de importantes ventajas en costos en comparación con los fabricantes europeos y estadounidenses.

No solo ofrecemos una cotización de fresado CNC, sino también una garantía de confiabilidad basada en un análisis de ingeniería exhaustivo.

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Además, si tiene algún desafío específico en el procesamiento de metales, no dude en dejar un comentario para debatirlo o contactar directamente con nuestros expertos. ¡Permítanos colaborar y convertir sus diseños metálicos más complejos en productos impecables de calidad ejemplar!