La transición de materias primas al producto final normalmente implica uno o más de los tres procesos siguientes: eliminación (corte), deformación y ensamblaje del material. Si se requieren todos estos procesos, generalmente se realizan en orden cronológico.
Eliminación de materiales
Esto implica cortar la materia prima para obtener la forma deseada. Para garantizar la máxima precisión, velocidad y eficiencia, se utilizan habitualmente tecnologías de corte por láser, plasma y chorro de agua CNC. En algunos casos, el mecanizado por descarga eléctrica (EDM) también puede ser una opción.
Corte por láser
El corte por láser utiliza un rayo láser de alta densidad para irradiar directamente la pieza de trabajo, cortando con precisión el material mediante fusión, vaporización o combustión. Las máquinas de corte por láser se utilizan ampliamente en aplicaciones de corte, perforación y grabado. Los tres tipos comunes de láseres incluyen CO2 (dióxido de carbono), Nd (neodimio) y Nd:YAG (granate de itrio y aluminio dopado con neodimio), cada uno con diferentes ventajas y aplicaciones en la tecnología de corte.
Los láseres de CO2 tienen una alta eficiencia energética y una alta relación de potencia de salida, y se utilizan principalmente para cortar materiales delgados, grabar y perforar. Los láseres Nd, aunque tienen un alto contenido energético, tienen una menor eficiencia de repetición y son adecuados para grabar, perforar y soldar. Los láseres Nd:YAG tienen una potencia de salida muy alta y pueden cortar materiales más gruesos, pero sus costos operativos son más altos que los de los láseres de CO2.
Las máquinas de corte por láser se pueden utilizar para procesar metales como aluminio, acero, cobre y acero inoxidable. Son más adecuados para cortar piezas de trabajo delgadas (espesor máximo de 15 mm para aluminio y 6 mm para acero), grabar y perforar.
Corte por chorro de agua
En el corte por chorro de agua, se enfoca una corriente de agua a alta presión sobre la pieza de trabajo utilizando una boquilla para cortar. Para materiales relativamente blandos como caucho y madera, sólo se utiliza agua. Para materiales duros como metales, se utiliza una mezcla de agua y partículas abrasivas para cortar.
El corte por chorro de agua puede cortar materiales de varios espesores. El espesor máximo que se puede cortar depende del tipo de material. De todos los métodos de corte CNC, el corte por chorro de agua ofrece la mayor precisión, con tolerancias entre 0,05 mm y 0,1 mm. Una de las razones de su alta precisión es que, a diferencia del corte por plasma y láser, el corte por chorro de agua no genera calor, por lo que no hay una zona afectada por el calor en la pieza de trabajo. El corte por chorro de agua es muy flexible y se puede utilizar para cortar materiales duros como aluminio, acero, cobre, acero inoxidable y otras aleaciones metálicas, así como materiales más blandos como polímeros, elastómeros, madera y espuma.
Corte por plasma
El corte por plasma funciona aplicando calor y energía a un gas, convirtiéndolo en plasma. Luego, el plasma caliente es acelerado por un gas inerte o aire y expulsado desde una boquilla de corte a la pieza de trabajo. El plasma forma un arco eléctrico con la pieza de trabajo, lo que hace que se derrita y corte. Como proceso eléctrico, el corte por plasma sólo puede procesar materiales eléctricamente conductores.
Las máquinas de corte por plasma pueden cortar materiales muy gruesos, como aluminio hasta 300 mm y acero hasta 200 mm, con una tolerancia de 0,2 mm. También se pueden procesar acero inoxidable, cobre y otras aleaciones metálicas utilizando máquinas de corte por plasma. Dependiendo de la complejidad de las piezas requeridas, se pueden utilizar máquinas de corte de 2 o 3 ejes.
Si bien las máquinas de corte por plasma no son tan versátiles ni precisas como las máquinas de corte por láser y por chorro de agua, son la mejor opción para piezas metálicas gruesas y eléctricamente conductoras porque son más rápidas y rentables al cortar dichos materiales.
Formando
Este proceso implica doblar o dar forma a láminas de metal hasta darle la forma deseada controlando la fuerza aplicada. Los procesos de conformado incluyen doblar, dar forma, estampar y estirar usando moldes y frenos hidráulicos y electromagnéticos.
Asamblea
Este es el proceso de combinar varias piezas de trabajo procesadas para formar el producto final. Los procesos de ensamblaje incluyen soldadura fuerte, remachado y, a veces, el uso de adhesivos.
