¿Cómo puede el DFM reducir los tiempos de mecanizado CNC?

Tolerancias excesivamente estrictas y precisión innecesaria

Uno de los factores de costo más frecuentes es especificar tolerancias más estrictas de lo que se requiere funcionalmente. Por ejemplo, una tolerancia de ±0,01 mm puede requerir configuraciones adicionales, velocidades de avance más lentas y procesos especializados como el rectificado CNC o el mecanizado por descarga eléctrica (EDM). Durante el fresado CNC o el torneado CNC, mantener una precisión microscópica innecesaria aumenta el desgaste de las herramientas y el tiempo de inspección. Una guía DFM adecuada garantiza que las tolerancias se basen en el ajuste y la función reales, en lugar de expectativas arbitrarias de precisión.

Geometrías complejas y zonas de difícil acceso

Los diseños con cavidades profundas, paredes delgadas o esquinas internas agudas suelen requerir múltiples configuraciones o herramientas personalizadas. En lugar de utilizar operaciones básicas de mecanizado CNC, estas geometrías pueden necesitar mecanizado multieje avanzado o electrodos personalizados para EDM. Cada configuración adicional agrega costo y riesgo. Simplificar los ángulos, añadir chaflanes y estandarizar radios puede reducir el tiempo de mecanizado entre un 20 % y un 40 % sin comprometer la resistencia o el rendimiento.

Selección inadecuada de materiales

Elegir materiales difíciles de mecanizar cuando no son necesarios para la aplicación prevista incrementa significativamente el costo. Por ejemplo, seleccionar Inconel 718 o Ti-6Al-4V para piezas no críticas provoca ciclos de mecanizado más largos y mayor consumo de herramientas. Aleaciones más rentables, como el Aluminio 6061-T6 o el Latón C360, suelen ofrecer propiedades mecánicas y maquinabilidad suficientes. De manera similar, para la resistencia a la corrosión, el acero inoxidable SUS304 puede reemplazar grados de mayor costo, como el SUS316L, en muchos entornos.

Ignorar los requisitos de tratamiento superficial en la etapa de diseño

Los diseñadores suelen pasar por alto las necesidades de acabado superficial hasta después del mecanizado, lo que genera retrabajos costosos. Incluir márgenes para recubrimientos como el anodizado o el electropulido garantiza que las dimensiones finales se mantengan dentro de tolerancia. Cuando no se tiene en cuenta el tratamiento posterior, los componentes pueden requerir remecanizado o redimensionamiento para asegurar un ajuste adecuado. De igual forma, acabados como la pintura en polvo y el cromado deben planificarse dentro del modelo CAD original para una producción eficiente.

Falta de estandarización entre industrias

Los estándares específicos de cada industria suelen dictar parámetros de diseño más económicos. En el sector de aeroespacial y aviación, la falta de chaflanes o detalles de ranuras retrasa los ciclos de inspección y aprobación. Los programas de automoción requieren tamaños de orificios y profundidades de rosca estandarizados para garantizar la compatibilidad con la automatización. En los dispositivos médicos, las superficies libres y complejas pueden aumentar tanto los costos de utillaje como de validación. Alinear la geometría con las normas industriales permite cotizaciones más rápidas, reutilización de herramientas y reducción del tiempo de programación, reduciendo directamente los costos por pieza.