Mecanizado tipo suizo: la guía definitiva
Quizás te preguntes qué es una máquina suiza o qué significa el mecanizado suizo. En este artículo, lo guiaremos a través de una discusión detallada sobre su significado, beneficios, limitaciones, historia, etc.
¿Qué es el mecanizado suizo?
A diferencia de otros procesos de mecanizado, en el proceso de mecanizado de tipo suizo se llevarán a cabo una serie de operaciones centradas en piezas geométricas complejas y de precisión.
Además, utilizará una máquina de tornillos o espuma tipo suizo para procesar piezas pequeñas. Se trata de máquinas especializadas con aparatos de torneado de múltiples husillos.
La particularidad del mecanizado suizo es la posibilidad de realizar múltiples operaciones de mecanizado sobre la misma pieza simultáneamente.
Mecanizado de tornillos suizos
Beneficios de usar el tipo suizo Máquina del torno
Alta precisión: Durante la operación, la máquina tipo suizo ha demostrado ser altamente capaz de lograr tolerancias estrictas y características superficiales de primer nivel.
El tiempo de configuración es bajo: Con el alimentador de barras y el sistema automatizado, podrá realizar numerosas operaciones de mecanizado continuo.
Partes largas y delgadas: El diseño compacto permite mecanizar piezas largas y delgadas con una deflexión mínima.
Máquina de torno tipo suizo
Eficiencia de materiales: Los tornos tipo suizo se producen para permitir el menor desperdicio de material posible para poder dirigir fácilmente piezas nuevas a partir de barras.
Versatilidad: Los tornos tipo suizo equilibrados son flexibles y pueden admitir una variedad de materiales, incluidos cerámica, metales y plástico.
Seguro de calidad: Las máquinas de tipo suizo presentan una precisión inherente que se traduce en calidad y reproducibilidad de los productos.
Limitaciones del mecanizado tipo suizo
Inversión inicial: También debes tener en cuenta que los tornos tipo suizo suelen ser más caros que los convencionales desde el principio.
Limitaciones de materiales: Las máquinas de tipo suizo pueden manejar una amplia gama de cerámicas, metales y plásticos. Sin embargo, todavía puede no ser adecuado para materiales ligeros y frágiles, como desgaste excesivo de herramientas o roturas.
Tamaño limitado de la pieza de trabajo: Los tornos suizos se inventaron para poder manejar con mayor exactitud el mecanizado complejo de piezas pequeñas.
Complejidad de programación: Se requieren más conocimientos para codificar centros de torneado tipo suizo para piezas complicadas que los que se tendrían al utilizar tornos convencionales similares.
Requisitos de stock en barra: En el mecanizado tipo suizo, el movimiento del bloque se realiza mediante el avance de barras alimentadas por máquinas.
Costos de herramientas: El costo de las herramientas puede ser considerable; sin embargo, este aspecto se nota excepcionalmente en las piezas complicadas. Esto puede generar la necesidad de utilizar una solución de herramientas especializada.
Historia del mecanizado suizo
En la época en que se producían innovaciones en la industria relojera suiza, los artesanos ya habían descubierto tornos especiales para fabricar componentes de relojes. Durante el siglo XIX, los relojeros suizos comenzaron a producir piezas en miniatura y complejas con la máxima precisión.
Posteriormente se desarrollaron y equiparon tornos automatizados para rectificar la pieza a partir de barras, lo que condujo a la fabricación en gran volumen de componentes pequeños. Poco a poco, las máquinas de tornillos suizas se fueron actualizando utilizando nuevas tecnologías e instalando funciones para elevar el nivel de productividad y precisión.
Mecanizado CNC Suizo vs Convencional Torneado CNC
Al observar el mecanizado CNC suizo y el torneado CNC convencional, se da cuenta de que ambos están diseñados para manejar piezas cilíndricas. Sin embargo, existen varias diferencias entre ellos, como veremos a continuación.
Diseno de la maquina
En una máquina de torno tipo suizo la herramienta de corte se mantiene intacta mediante una pinza o mandril mientras la pieza está unida a un husillo que permite la rotación.
Por otro lado, el torneado CNC convencional tiene su herramienta de corte moviéndose linealmente mientras la pieza se carga en una pinza/mandril.
Complejidad de la pieza
El mecanizado CNC suizo es capaz de manejar solo piezas con diámetros más pequeños y no piezas más grandes. Maneja estas piezas con exactitud y precisión.
El torneado CNC convencional también tiene la capacidad de manejar diseños complejos; sin embargo, tiene una capacidad limitada.
Estampación
En cuanto a las herramientas de corte, se puede incorporar una amplia gama de sistemas de herramientas. Esto le permite tener una amplia gama de flexibilidad de mecanizado.
Con el torneado CNC convencional es posible que no pueda alcanzar el nivel de capacidad de cambio de herramientas como en las máquinas CNC suizas.
Manejo de materiales
En el mecanizado CNC suizo, el manejo de materiales está automatizado ya que utiliza alimentadores de barras que hacen que la carga sea simultánea, por lo que se manejan grandes volúmenes.
Trabajar con tornos CNC convencionales requiere cargar cada barra en la máquina manualmente.
Complejidad de configuración
La instalación de una máquina de torno suizo puede requerir operadores altamente capacitados, ya que es un proceso ligeramente complejo.
El torneado CNC convencional es bastante simple en términos de configuración y es posible que no requiera personas altamente calificadas para el proceso.
Consideración de costos
Necesita invertir mucho dinero en la adquisición y configuración de una máquina CNC suiza.
Las máquinas CNC convencionales también requieren una cantidad inicial elevada, pero son más baratas que los tornos de tipo suizo.
Cómo funciona el proceso de mecanizado en torno suizo
Carga de material: Primero, debe cargar las piezas en el alimentador de barras como barras largas. Desde allí, su alimentador alimentará automáticamente las piezas al torno.
Soporte de barra: Para obtener mejores y precisos resultados, la máquina está diseñada con un casquillo guía que sujeta las piezas cerca de las herramientas de corte.
Sujeción de la pieza de trabajo: En el husillo principal, la máquina cuenta con una pinza que sujeta la barra. A través del husillo, la pieza de trabajo ahora puede girar mientras las herramientas permanecen en el mismo lugar.
Mecanizado simultáneo: La máquina está cargada con varias herramientas de corte diseñadas para realizar diferentes operaciones al mismo tiempo. Dichas operaciones incluyen torneado, taladrado, fresado, roscado, etc. A medida que el husillo gira las barras, entran en contacto con la herramienta de corte eliminando las secciones no deseadas según lo especificado.
Después de la retirada del material, la máquina vuelve a eliminar automáticamente los residuos en forma de virutas para evitar cualquier tipo de acumulación. Además, la pieza ya mecanizada se puede retirar de la barra mediante una herramienta de separación. Haga que la pieza sea inspeccionada para verificar el estándar de calidad y continúe con el siguiente ciclo.
Principio de funcionamiento del mecanizado de torno suizo
Los mejores materiales para el proceso de mecanizado suizo
Cobre
El material de cobre es una opción buena y compatible para el mecanizado suizo ya que ofrece buenas propiedades térmicas y eléctricas. Una máquina suiza fabrica clavijas, enchufes y conexiones eléctricas a partir de material de cobre.
Latón
Dado que el latón tiene propiedades de mecanizado perfectas, el mecanizado suizo lo utiliza para fabricar piezas decorativas, conectores, cuerpos de válvulas, accesorios, etc.
Nylon
El nailon también es un buen material para las operaciones de mecanizado suizo porque da como resultado componentes precisos y exactos. Dichos componentes incluyen aisladores, engranajes y casquillos.
Titanio
El titanio puede tener baja conductividad térmica y alta resistencia. Sin embargo, el mecanizado suizo debe utilizarse para fabricar piezas como dispositivos médicos que requieren biocompatibilidad y resistencia a la corrosión.
Aluminio
El aluminio ofrece buena resistencia a la corrosión, baja densidad y perfecta maquinabilidad y fabrica piezas como bienes de consumo, accesorios para automóviles, etc.
Níquel
Para piezas que requieren características como conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión a altas temperaturas, el níquel resulta útil.
Plástica
Las piezas fabricadas de plástico mediante mecanizado suizo ofrecen beneficios como bajo costo, baja fricción, baja densidad y resistencia a la corrosión.
Acero carbono
El acero al carbono se puede mecanizar fácilmente mediante mecanizado suizo para fabricar piezas como pasadores, ejes y sujetadores.
Precisión en el mecanizado tipo suizo
Generalmente, el mecanizado suizo está diseñado específicamente para ofrecer precisión a piezas que vienen con tolerancias más estrictas y acabados superficiales completos. Dependiendo de la elección de máquinas, algunas pueden tener una precisión de hasta 5 µm. Estos pueden ofrecer una repetición menor o igual a 2 µm. Otras máquinas ofrecen niveles de precisión aún mejores.
Recuerde, altos niveles de precisión sólo pueden ser posibles mediante una atención minuciosa a los detalles en cada nivel del proceso. La atención amable en este sentido requiere conocimientos y experiencia.
Capacidad de mecanizado suizo en la fabricación de materiales
Este proceso le brinda la oportunidad de ejecutar grandes volúmenes de piezas en un corto período de tiempo. Es importante señalar que una máquina suiza puede realizar todas las operaciones simultáneamente en poco tiempo.
Para metales como el acero inoxidable, un torno suizo puede trabajar con diámetros de hasta 2 pulgadas, lo que permite diseñar características únicas. Otros metales como el níquel, el titanio, etc. pueden dar piezas con tolerancias de 0,0001 pulgadas. En general, podemos concluir que el mecanizado suizo es una de las mejores operaciones de mecanizado que ofrece capacidades de mecanizado perfectas.
Comparación del mecanizado suizo con el fresado tradicional
El mecanizado suizo y el fresado tradicional tienen capacidades diferentes, como se analiza a continuación.
Geometría y tamaño de la pieza de trabajo
El mecanizado suizo generalmente está diseñado para manejar piezas pequeñas e intrincadas centrándose principalmente en la precisión.
Por otro lado, el fresado tradicional puede procesar piezas tanto pequeñas como grandes con geometrías complejas.
Configuración de la máquina
Dado que el mecanizado suizo puede manejar diseños muy complejos, su configuración y operaciones también requieren expertos con buena experiencia.
Configurar una fresadora tradicional no requiere mucho porque es fácil y sencillo.
Estampación
El mecanizado suizo requiere el uso de herramientas de corte especiales diseñadas para cortes más pequeños.
Fresadora
El fresado tradicional puede acomodar una gran cantidad de herramientas que están fácilmente disponibles y también son rentables.
Exactitud o Precisión
El mecanizado suizo es definitivamente conocido por su capacidad de precisión para producir piezas que ofrecen tolerancias más estrictas.
El fresado tradicional también es capaz de ofrecer piezas exactas y precisas pero no al nivel del mecanizado suizo.
Mecanizado suizo vs. Mecanizado CNC
Debe comprender que hay tareas que tanto el mecanizado suizo como el mecanizado CNC pueden realizar. Sin embargo, también existen características que los hacen únicos y diferentes entre sí. Comparando los dos en términos de:
Diseño y aplicación
El mecanizado suizo se reconoce como un método para mecanizar componentes de dimensiones precisas y formas complejas con un diámetro más pequeño.
Los sistemas CNC son una especie de conjunto universal de herramientas y pueden utilizarse tanto para piezas de menor tamaño como para objetos de gran tamaño. Estos procesos se manejan con un grado arbitrario de complejidad.
Configuración y herramientas
Las máquinas suizas en su mayoría tienen una configuración compleja que necesita herramientas específicas. Esto está relacionado con el diseño de las máquinas y su finalidad prevista.
Las piezas u operaciones simples pueden tener un proceso de configuración y herramientas CNC más sencillo. Esto se debe al hecho de que las máquinas CNC tienen menos problemas y complicaciones físicas.
Precisión y tolerancias
El mecanizado suizo es una elección perfecta en materia de capacidad de alta precisión y tolerancias estrictas, especialmente en relación con piezas largas y delicadas.
En términos de precisión, el mecanizado CNC podría ser igual o incluso mejor que el mecanizado suizo para la mayoría de componentes. Sin embargo, algunos tipos determinados de piezas pueden requerir el mayor nivel de precisión del mecanizado suizo.
Costo y eficiencia
El mecanizado suizo durante las etapas iniciales puede parecer más caro ya que las herramientas y máquinas involucradas son más complicadas.
Tener que trabajar con mecanizado CNC significa que necesitarás ahorrar costes a la hora de manipular piezas no complejas o de mayor tamaño.
Aplicaciones del mecanizado suizo
Dispositivos médicos
El mecanizado suizo suele considerarse una de las tecnologías más avanzadas y precisas de la industria médica. Es muy necesario para la fabricación de componentes como instrumentos quirúrgicos, implantes ortopédicos, implantes dentales, catéteres y otros.
Aeroespacial
Dado que la reducción de peso es clave y la precisión es un requisito fundamental, el mecanizado suizo es un gran logro para la industria aeroespacial. Todas estas piezas del espacio aéreo se fabrican en este lugar: accesorios, conectores, sujetadores, piezas del sistema de combustible y actuadores.
Electrónica
El mecanizado suizo se aplica durante la fabricación de diferentes elementos electrónicos, por ejemplo, cables planos, clavijas, enchufes, terminales y otros microcomponentes.
Automotor
En el sector del automóvil, el mecanizado suizo se aplica para la fabricación de piezas precisas de motores y sistemas de transmisión. El hecho de que la creación de prototipos pueda lograr resultados de calidad superior y geometría detallada es su principal ventaja en aplicaciones automotrices.
Relojería
La relojería fue la base del proceso de mecanizado suizo, donde la atención al detalle y la precisión sin precedentes fueron los principales factores del éxito. Para la producción de mecanismos de relojes, este metal se utiliza, por ejemplo, para cortar piezas como engranajes, piñones y tornillos. También proporciona piezas más pequeñas, como escapes y joyas, esenciales para relojes mecánicos y electrónicos.
Defensa y armas de fuego
El mecanizado suizo se utiliza en la producción de artículos como armas quirúrgicas, dispositivos de defensa y equipo táctico durante el proceso de producción.
Óptica e Instrumentación
El caso de la producción industrial basada en la fotónica, la óptica y la instrumentación es un buen ejemplo del mecanizado suizo. Aquí es donde se utilizan las habilidades para fabricar unidades ópticas, por ejemplo en lentes y monturas de equipos ópticos.
Telecomunicaciones
Los conectores, adaptadores, carcasas y otras piezas pequeñas, que se utilizan en dispositivos de red, fibra óptica, se fabrican mediante mecanizado suizo.
Conclusión
En general, la precisión, eficiencia y flexibilidad excepcionales de las empresas de mecanizado suizas lo convierten en un procedimiento predominante para fabricar piezas pequeñas y detalladas en casi todas las industrias importantes, donde la alta precisión y las tolerancias estrictas suelen ser las necesidades indispensables.
Más recursos:
Mecanizado por electroerosión – Fuente: TSINFA
Mecanizado CNC de aluminio – Fuente: TSINFA
Mecanizado suizo – Fuente: XOMETRÍA
