El acabado es el paso final en el mecanizado CNC y puede utilizarse para mejorar la calidad del producto. El acabado puede eliminar defectos estéticos, mejorar el aspecto visual del producto y aumentar su resistencia mecánica o rendimiento eléctrico.
Ante la variedad de métodos de tratamiento de superficies, ¿cómo eligen los responsables de producto y los diseñadores la solución óptima? No se preocupe, los siguientes tratamientos comunes tienen sus propias ventajas. Si comprende las características de cada método, podrá mejorar el producto.
Comúntratamientos de superficiepara piezas mecanizadas por CNC
Estado de procesamiento
La superficie de las piezas producidas mediante mecanizado CNC se denomina «superficie mecanizada». Esta superficie es rugosa, pero presenta tolerancias dimensionales estrictas, suficientes para algunas aplicaciones de ingeniería. La rugosidad media es de aproximadamente 3,2 μm y no requiere ningún procesamiento posterior, por lo que la eficiencia de producción es alta.
Para aplicaciones donde la precisión dimensional es más importante que la apariencia, esta superficie mecanizada es suficiente. Sin embargo, debido a su rugosidad y la falta de recubrimiento protector, la superficie ofrece poca protección y es propensa a rayarse y desgastarse. En general, la relación precio/rendimiento es adecuada en algunos casos, mientras que podrían ser necesarios tratamientos superficiales adicionales cuando se requiere una alta protección.
La anodización es un proceso electroquímico que puede generar una película de óxido más gruesa y densa en la superficie de las piezas mecanizadas por CNC, mejorando así su rendimiento protector.
Este proceso solo puede utilizarse en aleaciones de aluminio o titanio debido a su alta conductividad. Durante el proceso, la aleación se coloca en un tanque electrolítico con ácido que actúa como ánodo, y se utiliza corriente eléctrica para combinar los iones de oxígeno del ácido con los átomos de la aleación en la superficie, formando así una película de óxido.
Existen dos tipos principales de anodizado. Ambos procesos son prácticamente idénticos, pero requieren que las piezas se sumerjan en soluciones de ácido sulfúrico de diferentes concentraciones. El tipo II se denomina "anodizado decorativo" y produce un recubrimiento transparente o de color con un espesor de 4 a 25 μm; el tipo III se denomina "anodizado de capa dura" y tiene un espesor de recubrimiento de 125 μm, lo que le confiere mayor resistencia al desgaste.
En general, los acabados anodizados son duraderos y dimensionalmente estables, lo que los hace ideales para cavidades internas y piezas pequeñas que requieren un alto rendimiento. Es una de las opciones más atractivas entre los acabados mecanizados por CNC, pero su costo es relativamente elevado.
Recubrimiento en polvo
El recubrimiento en polvo es similar a la pintura en aerosol. Primero, se aplica un tratamiento anticorrosión de fosfatado o cromato a la superficie de la pieza, luego se rocía con polvo seco mediante una pistola electrostática y se cura en un horno a más de 200 °C. El apilamiento de varias capas puede alcanzar un espesor de 72 μm.
Este tratamiento, por sí solo, forma una película protectora para piezas mecanizadas por CNC, que es dura, resistente al desgaste y estéticamente atractiva. Puede combinarse con el arenado para mejorar la resistencia a la corrosión y la uniformidad de la superficie de las piezas.
A diferencia del anodizado, el recubrimiento en polvo es compatible con todos los metales, posee una gran tenacidad y una alta resistencia al impacto, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones funcionales, especialmente para usos militares.
Sin embargo, el recubrimiento en polvo presenta un control dimensional deficiente y no es adecuado para piezas pequeñas ni superficies interiores. Además, su elevado coste puede limitar su aplicación en la producción a gran escala.
El granallado se utiliza para dar un acabado mate o satinado a una pieza mecanizada por CNC. Durante este proceso, aire comprimido proyecta millones de microesferas de vidrio contra la pieza, eliminando eficazmente las marcas de la herramienta y las imperfecciones para crear una textura granulada uniforme. A diferencia de otros acabados como el anodizado y el recubrimiento en polvo, el granallado no altera la pieza química ni mecánicamente; simplemente modifica su apariencia visual. A diferencia del recubrimiento en polvo, que añade material, el granallado es reductor, ya que elimina una pequeña cantidad. Esto es importante si la pieza tiene tolerancias muy ajustadas.
El granallado es uno de los acabados superficiales más económicos, pero requiere operación manual. Quienes lo consideren deben presupuestar la contratación de un operario con formación específica, ya que la calidad del acabado depende en gran medida de la habilidad. El tipo y tamaño de las microesferas utilizadas también influyen en los resultados. Si bien es un proceso manual, el granallado sigue siendo una opción versátil y rentable para el acabado mate de piezas mecanizadas por CNC dentro de las tolerancias establecidas.
Consejos para el acabado de piezas mecanizadas por CNC
En resumen, para piezas que no requieren una imagen perfecta pero deben mantener sus dimensiones originales, los tratamientos superficiales posteriores al proceso, como el anodizado o el recubrimiento en polvo, pueden ser una opción eficaz. El anodizado mejora las propiedades protectoras de las piezas de aluminio o titanio. Cuando una pieza no se puede anodizar pero requiere resistencia y protección contra impactos, el recubrimiento en polvo ofrece una alternativa. Finalmente, si la rentabilidad es más importante que la precisión —y la pieza no requiere una superficie lisa—, el arenado puede ser el método más adecuado.
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Fecha de publicación: 30 de noviembre de 2023
