Campo del mecanizado CNC: La diferencia entre la fabricación rápida de prototipos y la producción en masa

Campo del mecanizado CNC: La diferencia entre la fabricación  rápida de prototipos y la producción en masa

En la fabricación moderna, la tecnología de procesamiento CNC (control numérico por ordenador) se ha convertido en la tecnología central de muchos enlaces de producción debido a su alta precisión y eficiencia. Sin embargo, el procesamiento CNC abarca una variedad de escenarios de aplicación, entre los que el prototipo CNC y la producción a gran escala CNC presentan diferencias significativas, que se reflejan en el propósito de fabricación, las características del proceso, los requisitos de precisión y otros aspectos.  

Desde el punto de vista de la fabricación, el prototipo CNC se utiliza principalmente en la fase de investigación y desarrollo del producto, y es un paso clave para convertir conceptos de diseño de productos en prototipos físicos. Al crear prototipos, las empresas pueden probar intuitivamente la apariencia, la racionalidad estructural y la viabilidad funcional de los productos, para detectar a tiempo los defectos de diseño y optimizarlos antes de la producción en masa, reduciendo los costes de investigación y desarrollo y los riesgos de tiempo. Por ejemplo, antes de lanzar un nuevo teléfono móvil, un fabricante de teléfonos móviles utilizará el procesamiento de prototipos CNC para producir múltiples modelos de teléfonos móviles con diferentes esquemas de diseño para que el equipo de diseño y el departamento de marketing evalúen la apariencia, la sensación del agarre, etc., para proporcionar una base para el diseño final. El mecanizado CNC convencional se desempeña más en la producción en masa de productos, con el objetivo de transformar de forma eficiente y estable diseños probados en un gran número de productos acabados para satisfacer las necesidades de suministro del mercado, como el mecanizado CNC a gran escala de piezas automotrices, que enfatiza la eficiencia de producción y el control de costes.

En cuanto a las características del proceso, el prototipo CNC presta más atención a la flexibilidad y diversidad. Dado que el prototipado suele producirnos en piezas individuales o en pequeños lotes, y los tipos de productos son diversos, involucrando múltiples campos como electrónica, maquinaria y atención médica, esto requiere que los equipos y procesos de procesamiento puedan adaptarse rápidamente a diferentes requisitos de diseño y propiedades de los materiales. Durante el procesado, a menudo es necesario combinar múltiples técnicas de procesado, como fresado, torneado, perforado, grabado, etc., para lograr estructuras complejas y un tratamiento superficial fino. En cambio, el mecanizado CNC convencional suele utilizar flujos de proceso estandarizados y accesorios y herramientas especiales para mejorar la eficiencia de la producción y garantizar la consistencia en la calidad del producto. En el mecanizado CNC de bloques de cilindros de motor de automóviles, se diseñan dispositivos especiales de herramientas según las características estructurales del bloque de cilindros, y se utilizan parámetros de mecanizado y trayectorias de herramienta fijos para lograr una producción en masa eficiente y estable. ​

En cuanto a los requisitos de precisión, aunque ambos tienen altos requisitos, el enfoque es diferente. La precisión del procesamiento de prototipos CNC sirve principalmente a la funcionalidad y apariencia del producto. Requiere una restauración precisa de los detalles de diseño y exige requisitos extremadamente altos en cuanto a rugosidad superficial, precisión dimensional y precisión de coincidencia de las piezas de ensamblaje. Al fabricar un prototipo de un instrumento de precisión, puede ser necesario lograr una precisión dimensional a nivel de micrón para garantizar la exactitud del ensamblaje y la integridad funcional de los componentes. Los requisitos de precisión del mecanizado CNC convencional están más enfocados en cumplir con los indicadores de rendimiento y la intercambiabilidad del producto. En el procesamiento por lotes de piezas mecánicas, la precisión dimensional de un mismo lote debe estar dentro de un rango de tolerancia estricto para garantizar que las piezas puedan intercambiarse y ensamblarse normalmente en diferentes equipos. ​

En cuanto a la selección y costes de fabricación de la mayoría, para simular el rendimiento y la apariencia del producto real, el procesamiento de prototipos CNC seleccionará materiales similares o iguales al producto final, como aleaciones de aluminio, acero inoxidable, plásticos de ingeniería, etc., y es más flexible en la selección de materiales, e incluso se probarán algunos materiales nuevos. Dado que el coste unitario del procesamiento de prototipos es elevado, es difícil compartir el coste en la producción en pequeños lotes. En el procesamiento CNC convencional, la rentabilidad, la mecanizabilidad y la estabilidad de suministro de los materiales tendrán prioridad en la producción por lotes para reducir los costes de producción. Al mismo tiempo, a medida que aumenta el lote de producción, el coste de procesamiento por unidad de producto se reducirá significativamente. ​

 La maquinaria CNC de prototipos rápidos  y la maquinaria CNC convencional desempeñan diferentes funciones en la industria manufacturera. Sus características y ventajas respectivas satisfacen las diversas necesidades del desarrollo de productos y los procesos de producción, y promueven conjuntamente el desarrollo y progreso de la industria manufacturera.