¿Puede una fresadora CNC cortar aluminio? Una guía práctica para trabajos ligeros en aluminio

Sí, una enrutador CNC puede mecanizar aluminio.

Pero esa respuesta necesita una segunda oración:

Una fresadora CNC es una opción práctica para algunos trabajos de aluminio, no todos los trabajos de aluminio.

Fresar una hoja para darle forma, cortar ranuras, perforar orificios de montaje o mecanizar una cavidad poco profunda es muy diferente a eliminar grandes cantidades de metal de un bloque grueso. Un taller que fabrica paneles de control de aluminio también tiene necesidades muy diferentes a las de una fábrica que corta cientos de perfiles de chapa cada día.

Antes de elegir una máquina, defina primero el trabajo.

Esta guía se centra en láminas, placas, extrusiones y piezas fabricadas de aluminio macizo . Los paneles compuestos de aluminio como ACP o ACM tienen una estructura de material diferente y requieren un enfoque de mecanizado diferente.

Comience con el trabajo, no con el nombre del material

Cuando un cliente dice: 'Necesito cortar aluminio', todavía hay muchas cosas que no sabemos.

Pueden significar:

• Cortar una hoja plana para darle forma

• Ranuras de fresado

• Perforación de orificios de montaje

• Mecanizado de cajas

• Grabado de texto o información serial.

• Bordes biselados

• hacer avellanadores

• Fabricación de carteles de aluminio.

• Mecanizado de pequeños soportes o accesorios.

• Acabado de piezas que fueron cortadas por otra máquina

Todos estos pueden implicar aluminio, pero no imponen las mismas exigencias a la máquina.

Una primera pregunta útil es:

¿Necesita principalmente cortar la forma exterior o también necesita funciones de mecanizado dentro de la pieza?

Esa respuesta a menudo determina si un enrutador CNC, un láser de fibra o un sistema de mecanizado de metales más dedicado tiene más sentido.

¿Qué trabajos de aluminio se adaptan a un enrutador CNC?

Un enrutador CNC es particularmente útil cuando la pieza necesita más que un simple contorno 2D.

Los trabajos típicos de aluminio con fresadora pueden incluir:

Esto hace que una fresadora sea útil en talleres que producen piezas personalizadas o trabajan con varios materiales en el mismo piso de producción.

Por ejemplo, un taller de fabricación puede utilizar la misma plataforma CNC para componentes de aluminio, así como para plásticos, paneles a base de madera u otros materiales no ferrosos, siempre que la máquina, las herramientas y la configuración de corte sean adecuadas para cada trabajo.

El aluminio no es un solo material

'Aluminio' describe una gran familia de aleaciones y templados.

Dos chapas con las mismas dimensiones y espesor pueden mecanizarse de forma diferente.

Dependiendo del material, podrás ver diferencias en:

• Dureza

• Fortaleza

• Formación de virutas

• Acabado superficial

• Tendencia del material a acumularse en el cortador.

• Carga de corte

Los productos comerciales comunes pueden suministrarse como láminas, placas, placas para herramientas fundidas o extrusión, y cada forma puede comportarse de manera diferente durante el mecanizado.

Si conoce la designación de la aleación, inclúyala cuando analice la aplicación con el proveedor de la máquina.

Si no lo haces, envía:

• Información del proveedor de materiales.

• Una foto del material.

• Dimensiones de hoja o pieza

• Espesor

• Proceso de mecanizado previsto

Para materiales desconocidos, un corte de muestra es mucho más útil que asumir que todos los grados de aluminio pueden usar las mismas configuraciones.

Por qué el aluminio es más exigente que la madera o el plástico

Una fresadora CNC que corta MDF fácilmente no corta bien el aluminio automáticamente con la misma configuración.

El material cambia las condiciones de corte.

Tres cuestiones adquieren especial importancia:

Fuerzas de corte

El mecanizado de metales impone más carga a la herramienta y a la máquina que muchas aplicaciones comunes de madera o plástico.

La estructura de la máquina, el husillo, la herramienta y el soporte de pieza deben permanecer lo suficientemente estables para evitar movimientos o vibraciones no deseadas.

Calor

El calor puede acumularse en el filo.

Si las condiciones de corte son malas, el aluminio puede comenzar a adherirse al cortador. Una vez que se acumula material en el filo, la herramienta puede dejar de cortar limpiamente y el problema puede empeorar muy rápidamente.

Papas fritas

Las virutas de aluminio necesitan un lugar adonde ir.

Si permanecen en la trayectoria de corte, la herramienta puede volver a cortar las mismas virutas en lugar de limpiar el material.

Eso puede aumentar:

• Calor

• Carga de herramienta

• Marcas de superficie

• Desgaste de herramientas

• Riesgo de acumulación de material

Por lo tanto, una instalación de aluminio exitosa debe pensar en el corte, la refrigeración o la lubricación, cuando corresponda, y la evacuación de virutas como un solo sistema..

El cortador debe quitar las virutas, no frotar la superficie

Uno de los objetivos clave en el fresado de aluminio es mantener una acción de corte eficaz.

Si la herramienta frota principalmente en lugar de producir virutas adecuadas, el calor aumenta en el filo.

Las señales de que algo anda mal pueden incluir:

• Aluminio pegado a la herramienta.

• Bordes ásperos

• Formación intensa de rebabas

• Ruido de corte inusual

• Vibración creciente

• El acabado de la superficie empeora durante el trabajo.

Esto no significa que 'cuanto más lento, más seguro'.

Tampoco significa que 'una mayor velocidad del husillo siempre es mejor'.

La velocidad del husillo, la velocidad de avance, el diámetro de la herramienta, el número de ranuras y la profundidad de corte trabajan juntos.

Cambiar uno sin considerar los demás simplemente puede trasladar el problema a otra parte.

Para el trabajo de producción, los parámetros deben establecerse utilizando la aleación de aluminio, el cortador y la configuración de la máquina reales.

Elegir una broca enrutadora para aluminio

El aluminio debe mecanizarse con herramientas diseñadas o adecuadas para metales no ferrosos.

Generalmente se utilizan herramientas de carburo con buen espacio para las virutas.

Dependiendo de la aplicación, los talleres podrán utilizar:

• Cortadores de una sola flauta

• Fresas de dos canales

• Fresas de mango específicas para aluminio

• Herramientas de grabado

• Herramientas de chaflán

• herramientas de avellanado

Menos canales pueden proporcionar más espacio para la evacuación de virutas en aplicaciones de enrutamiento de alta velocidad.

Eso no significa que las herramientas de una sola flauta sean siempre la respuesta.

La elección final de la herramienta depende de:

• aleación de aluminio

• Diámetro de herramienta

• Geometría de la pieza

• Profundidad de corte

• Características del husillo

• Requisito de acabado superficial

• Estrategia de eliminación de virutas

Para ranuras estrechas o detalles pequeños, la rigidez de la herramienta también cobra importancia.

Una cortadora larga y de pequeño diámetro puede alcanzar una geometría difícil, pero no se comportará como una herramienta corta y rígida bajo la misma carga de corte.

¿Necesita refrigeración por niebla o lubricación?

En el mecanizado de aluminio, la lubricación o el enfriamiento pueden ayudar a reducir la fricción y la acumulación de material en el cortador.

Según la máquina y el proceso, los talleres podrán utilizar:

• Explosión de aire

• Lubricación por niebla

• Lubricación de cantidad mínima

• Otras estrategias adecuadas de lubricación para el mecanizado de metales

El objetivo no es simplemente enfriar el material.

El sistema debería ayudar a que la herramienta corte limpiamente manteniendo las virutas alejadas de la zona de corte.

Sin embargo, los requisitos de lubricación deben considerarse junto con:

• Diseño de máquinas

• Configuración de la mesa

• tenencia de materiales

• recogida de chips

• Ambiente de taller

No agregue un sistema de refrigerante o nebulización sin confirmar que sea apropiado para la máquina y la configuración de producción.

¿Qué profundidad debe tener cada pasada?

No existe un valor universal de profundidad por pasada para el fresado de aluminio.

La estrategia correcta depende de:

• Aleación

• Espesor del material

• Diámetro del cortador

• Extensión de herramienta

• Huso

• Rigidez de la máquina

• sujeción de piezas

• Acabado requerido

Para trabajos de aluminio ligero con fresadora, las pasadas controladas suelen ser más sensatas que asumir que se debe eliminar todo el espesor en un corte agresivo..

El objetivo es un corte predecible.

Una pasada más profunda no es útil si introduce vibraciones, sobrecarga la herramienta o deja más trabajo de acabado después.

Al probar un nuevo trabajo, primero establezca un proceso estable y aumente la productividad a partir de ahí.

La sujeción de piezas se vuelve más importante a medida que aumenta la carga de corte

La pieza debe permanecer completamente estable mientras el cortador esté en el material.

Para hojas planas grandes, el mantenimiento del vacío puede resultar útil cuando la máquina y la mesa están configuradas para ello.

Para piezas más pequeñas, placas gruesas o trabajos con fuerzas de corte más altas, las abrazaderas mecánicas o los accesorios dedicados pueden proporcionar una sujeción más segura.

El método de sujeción también debe considerar lo que sucede cerca del final de un corte de perfil.

Una vez que una pieza se separa del material circundante, su área de retención disponible cambia.

Las posibles estrategias incluyen:

• Cortina a la italiana

• Accesorios

• Abrazaderas mecánicas

• Secuenciación cuidadosa de trayectorias de herramientas

• Dejar una pequeña cantidad de material para una operación de acabado.

El método correcto depende de la geometría y del acabado del borde requerido.

Esté atento a la vibración antes de perseguir la velocidad

La vibración es una de las señales más claras de que el sistema de corte no funciona según lo previsto.

Puede provenir de:

• sujeción débil

• Extensión excesiva de la herramienta

• Un cortador inadecuado

• Profundidad de corte agresiva

• Movimiento de la máquina

• Parámetros de corte deficientes

El resultado puede aparecer como:

• Marcas de vibración

• Bordes ásperos

• Malas dimensiones

• Vida útil más corta

• Acabado superficial inconsistente

Si comienza la vibración, aumentar la velocidad de producción no debería ser el primer objetivo.

Encuentre primero la fuente de la inestabilidad.

¿Cómo se ve un buen borde de aluminio enrutado?

El acabado requerido depende de lo que suceda después del mecanizado.

Algunas piezas sólo necesitan:

• Dimensiones precisas

• Un borde limpio y funcional

• Rebabas mínimas

Otros pueden requerir:

• Un borde visible más uniforme

• biselado

• Desbarbado

• Acabado de superficies

• Anodizado o recubrimiento posterior

Una fresadora CNC puede producir un borde mecanizado limpio con la configuración correcta, pero es importante ponerse de acuerdo sobre las expectativas de acabado antes de evaluar el proceso.

'Borde limpio' y 'borde cosmético acabado' no siempre son el mismo requisito.

Problemas comunes de enrutamiento de aluminio

El aluminio se acumula en el cortador

Comprueba primero:

• Estado de la herramienta

• Evacuación de virutas

• Parámetros de corte

• Lubricación o asistencia de aire.

• Si el cortador es adecuado para aluminio.

Continuar mecanizando con material pegado al filo puede empeorar rápidamente el resultado.

Rebabas pesadas

Las posibles causas incluyen:

• herramientas aburridas

• Malas condiciones de corte

• Movimiento de piezas

• Geometría del cortador

• Formación de viruta inconsistente

Es posible que aún sea parte de algunos procesos de producción una pequeña cantidad de desbarbado, pero las rebabas pesadas generalmente justifican la verificación de la configuración.

Marcas de vibración

Controlar:

• sujeción de piezas

• Extensión del cortador

• Rigidez de la herramienta

• Profundidad de corte

• Estabilidad de la máquina

El chatter no debe aceptarse simplemente como 'normal porque es metal'.

Rotura de herramienta

Los posibles contribuyentes incluyen:

• Recorte de viruta

• Carga de corte excesiva

• Mala selección de herramientas.

• Demasiada extensión de herramientas

• Movimiento de piezas

• Acumulación de material en el cortador

Busque la causa antes de instalar otra herramienta idéntica y reiniciar el mismo programa.

Acabado deficiente del agujero o bolsillo

Compruebe si el problema proviene de:

• Estrategia de trayectoria

• Condición del cortador

• Evacuación de virutas

• Movimiento de la pieza de trabajo

• El proceso de mecanizado seleccionado.

Para funciones más profundas o de precisión crítica, un centro de mecanizado de metales dedicado puede eventualmente ser la mejor herramienta de producción.

Enrutador CNC versus láser de fibra versus centro de mecanizado

Esta es la pregunta más importante para la selección de máquinas para muchos clientes de aluminio.

Cada máquina resuelve un problema diferente.

Elija una fresadora CNC cuando:

El trabajo combina el corte de perfiles con funciones de mecanizado como ranuras, cavidades, agujeros, grabados o chaflanes.

También puede tener sentido cuando en un taller se trabaja aluminio junto con plástico, madera u otros materiales aptos para fresar.

Elija un láser de fibra cuando:

El principal requisito es el corte rápido en 2D de chapa metálica.

Si es necesario cortar cientos de perfiles planos de aluminio con poco o ningún fresado posterior, un láser puede proporcionar un flujo de producción más adecuado.

Elija un centro de mecanizado cuando:

El trabajo implica:

• Bolsillos más profundos

• Eliminación de material pesado

• Mecanizado de metales más exigente

• Piezas de precisión complejas

• Producción que requiere una plataforma de mecanizado de metales.

No se debe promover una fresadora CNC como sustituto de todas las máquinas para trabajar metales.

El trabajo debe decidir el equipo.

Ejemplo 1: Panel de control de aluminio

Imagine un taller que produce un panel eléctrico o de equipos de aluminio.

La pieza requiere:

• perfil exterior

• Apertura de pantalla

• Varios agujeros de montaje

• Ubicaciones de sujetadores avellanados

• Identificación grabada

Este es un buen ejemplo de por qué un enrutador puede resultar útil.

El trabajo no es sólo 'cortar una lámina de metal'.

Es necesario completar varias funciones de mecanizado en la misma pieza.

Ejemplo 2: Cientos de perfiles de aluminio simples

Ahora imagine una fábrica que cada día sólo necesita cortar formas planas de láminas de aluminio.

No hay:

• Bolsillos

• avellanadores

• Ranuras mecanizadas

• Detalles enrutados

En este caso, la pregunta cambia.

En lugar de preguntar si una fresadora puede cortar las piezas, pregúntese si es la máquina más eficiente para el volumen.

Un láser de fibra puede ser la opción de producción más práctica.

¿Dónde encaja SESAME S2?

SESAME S2 puede considerarse para mecanizado ligero de materiales no ferrosos , incluido el trabajo adecuado en aluminio, cuando la aplicación coincide con un proceso basado en fresadora.

Las instrucciones típicas pueden incluir:

• Perfilería de chapa de aluminio

• Tragamonedas

• Perforación

• Grabado

• Bolsillos poco profundos

• Pequeños accesorios o componentes

• Producción en taller de materiales mixtos.

Para el aluminio, la configuración debe revisarse de acuerdo con el material real y la tarea de mecanizado.

Una configuración adecuada puede necesitar atención a:

• Selección de husillo

• Herramientas específicas para aluminio

• Ranura en T estable o sujeción adecuada

• Evacuación de virutas

• Estrategia de aire o lubricación cuando sea necesario

• Profundidad de corte y planificación de trayectorias

SESAME S2 debe no colocarse como fresadora para cortar acero ni como reemplazo de un centro de mecanizado de metales de alta resistencia.

Para los clientes cuyo trabajo principal es el corte de láminas de metal de gran volumen, UTECH también puede evaluar si una solución láser de fibra es más apropiada.

¿Qué debe enviar antes de solicitar una recomendación de CNC de aluminio?

No envíes solo: 'Corto aluminio. ¿Qué máquina me recomiendas?'

La siguiente información hace que la discusión sea mucho más útil:

Un dibujo parcial es aún mejor.

Para trabajos de mecanizado, un archivo DXF, CAD o un dibujo claro del producto pueden decirle al equipo de ingeniería mucho más que el solo nombre del material.

Preguntas frecuentes sobre el enrutamiento CNC de aluminio

¿Puede una fresadora CNC para carpintería cortar aluminio?

Algunas fresadoras CNC diseñadas principalmente para madera y plásticos también pueden manejar mecanizado ligero no ferroso cuando la máquina, el husillo, las herramientas y el soporte son apropiados.

Eso no significa que todas las fresadoras para trabajar la madera deban utilizarse automáticamente para aluminio. Primero verifique la configuración de la máquina y el trabajo real.

¿Puede un enrutador CNC cortar placas de aluminio?

Sí, para aplicaciones adecuadas.

El espesor de la placa por sí solo no determina si el trabajo es práctico. La aleación, el tamaño de la fresa, la profundidad de mecanizado, la sujeción de la pieza, el husillo y la productividad requerida son todos importantes.

¿Qué fresa debo usar para aluminio?

Utilice una cortadora de carburo diseñada o adecuada para aluminio y otros metales no ferrosos.

Las fresas de ranura única, de dos ranuras y otras específicas para aluminio son opciones comunes, pero la geometría correcta depende de la tarea de mecanizado real.

¿Necesito refrigerante para fresar aluminio?

Algunos procesos de aluminio se benefician del chorro de aire, la niebla o una lubricación adecuada para mejorar la evacuación de virutas y reducir la acumulación de material.

El sistema correcto debe adaptarse a la máquina y al entorno de producción en lugar de agregarse automáticamente.

¿Puede una enrutador CNC cortar acero?

Una fresadora estándar destinada a madera, plásticos y mecanizado ligero de materiales no ferrosos no debe tratarse como una máquina cortadora de acero.

El acero normalmente requiere equipos diseñados para cargas de corte y condiciones de mecanizado de metales mucho más altas.

¿Es mejor un enrutador CNC o un láser de fibra para el aluminio?

Depende del trabajo.

Un láser de fibra suele ser la mejor opción para el corte rápido de láminas de metal en 2D, mientras que un enrutador CNC resulta útil cuando la pieza también necesita características de fresado como ranuras, cavidades, agujeros, chaflanes o grabado.

Díganos qué necesita la pieza de aluminio, no solo su grosor

Para un proyecto CNC de aluminio, envíenos:

1. Descripción de la aleación o del material.

2. Espesor

3. Tamaño máximo de pieza o hoja

4. Dibujo o fotografía del producto terminado.

5. Operaciones de mecanizado requeridas

6. Requisitos de borde y tolerancia.

7. Volumen de producción

8. Otros materiales procesados ​​en el taller.

Luego, nuestro equipo de ingeniería puede ayudar a determinar si una fresadora CNC es el proceso correcto y, de ser así, qué dirección de máquina y herramientas se adapta al trabajo.