¿Qué tolerancias se pueden lograr en el mecanizado CNC después de la fundición a presión?
El mecanizado post-CNC mejora la precisión dimensional de las piezas fundidas. Las tolerancias alcanzables dependen de las propiedades del material, geometría de la pieza y controles del proceso. A continuación se detallan las especificaciones alineadas con las capacidades de nuestro Servicio de Mecanizado CNC.
1. Rangos Estándar de Tolerancia
Tipo de Característica | Tolerancia Típica (mm) | Tolerancia de Alta Precisión (mm) |
|---|---|---|
Dimensiones Lineales | ±0.10 | ±0.05 |
Diámetros de Agujeros | ±0.08 | ±0.03 |
Planitud | 0.15/100mm | 0.05/100mm |
Tolerancia Posicional | ±0.15 | ±0.06 |
Rugosidad Superficial (Ra) | 3.2 μm | 0.8 μm |
Notas:
Aleaciones de Aluminio (por ejemplo, A380): Más fácil de lograr tolerancias estrictas debido a la baja resistencia al corte.
Aleaciones de Zinc (por ejemplo, Zamak 5): La mayor expansión térmica requiere compensación en la programación de la trayectoria de la herramienta.
Aleaciones de Cobre (por ejemplo, Brass 360): Los materiales más suaves pueden requerir tasas de avance reducidas para mantener ±0.05 mm.
2. Factores Críticos que Afectan la Precisión
Comportamiento del Material
Esfuerzos Residuales: Los esfuerzos inducidos por la fundición pueden causar distorsión durante el mecanizado. Se recomienda el tratamiento de alivio de tensiones (por ejemplo, a 300°C para aluminio) antes de las operaciones CNC.
Variaciones de Dureza: El endurecimiento secundario en aleaciones como A413 Aluminio puede requerir herramientas adaptativas.
Complejidad Geométrica
Paredes Finas (<2mm): Riesgo de inexactitudes inducidas por vibraciones; tolerancia relajada a ±0.15mm sin ayudas de sujeción.
Cavidades Profundas (>5:1 Relación L/D): La deflexión de la herramienta limita la precisión posicional de los agujeros a ±0.12mm.
Equipos y Herramientas
Máquinas CNC de 5 Ejes: Permiten una precisión de ±0.03mm en características de múltiples planos.
Fresas de Carburo: Mantienen la estabilidad de ±0.02mm durante más de 100 piezas, en comparación con las herramientas HSS (±0.05mm).
3. Casos de Estudio Específicos de la Industria
Componentes Automotrices
Soportes de Motor: Se logra ±0.07mm en Aluminio A360 utilizando verificación CMM en proceso.
Cajas de Transmisión: Mantiene la planitud de ±0.10mm mediante fijaciones de vacío durante el fresado de caras.
Electrónica
Aletas de Disipador de Calor: Mantiene un grosor de aleta de ±0.04mm con mecanizado de alta velocidad (15,000 RPM).
Cajas de Conectores: Cumple con la alineación del agujero de pin de ±0.03mm utilizando Zinc Zamak 3 y plantillas personalizadas.
4. Estrategias de Optimización de Tolerancia
Fase de Diseño
Evite esquinas internas afiladas; use radios ≥0.5mm para reducir el desgaste de la herramienta.
Especifique dimensiones no críticas según ISO 2768-mK (±0.30mm) para reducir costos.
Controles del Proceso
Implemente monitoreo en tiempo real del desgaste de la herramienta para corregir desviaciones >±0.02mm.
Use enfriamiento criogénico para Cobre C18200 para minimizar los errores de expansión térmica.
Validación Post-Mecanizado
Inspección al 100% mediante CMM para características críticas.
Control estadístico del proceso (SPC) para mantener CpK ≥1.33.
5. Desafíos Comunes y Soluciones
Problema: Agujeros Perforados Sobredimensionados (±0.15mm)
Solución: Pre-mecanizar agujeros piloto durante la fundición, luego terminarlos con brocas (±0.015mm).
Problema: Superficies Deformadas Después del Mecanizado
Solución: Alivio de tensiones mediante recocido antes del CNC, combinado con sujeción de baja tensión.
Para un análisis gratuito de tolerancia de su pieza fundida y mecanizada, cargue su archivo CAD en nuestro portal de ingeniería.
