¿Cuál es la tolerancia típica alcanzable en piezas CNC de metal frente a plástico?
Descripción general de las tolerancias en el mecanizado CNC
Las tolerancias en el mecanizado CNC dependen de la estabilidad del material, la precisión del proceso de mecanizado y factores ambientales como el calor y la humedad. Aunque los sistemas de mecanizado CNC son capaces de lograr una alta precisión, la tolerancia alcanzable difiere significativamente entre metales y plásticos debido a sus propiedades mecánicas y térmicas.
Tolerancias en piezas metálicas mecanizadas por CNC
Los metales son dimensionalmente estables, lo que permite un control de tolerancias más ajustado incluso bajo condiciones de corte agresivas. Las tolerancias típicas de uso general para piezas metálicas fresadas por CNC o torneadas por CNC son de ±0,05 mm. Con procesos de precisión como el mecanizado multieje o el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), se pueden alcanzar tolerancias tan ajustadas como ±0,005 mm para componentes críticos en los sectores aeroespacial o médico. Materiales como el aluminio 7075, el acero inoxidable SUS304 y el titanio Ti-6Al-4V mantienen una alta consistencia dimensional y una baja expansión térmica. Para materiales complejos y resistentes al calor como el Inconel 718 o el Hastelloy C-22, las tolerancias alcanzables permanecen alrededor de ±0,01–0,02 mm después de compensar la temperatura de corte y la deflexión de la herramienta.
Tolerancias en piezas plásticas mecanizadas por CNC
Los plásticos son más propensos a la deformación y a los cambios dimensionales inducidos por la temperatura, por lo que las tolerancias suelen ser más amplias. Para la mayoría de los polímeros de ingeniería, como acetal (POM), nylon (PA) o policarbonato (PC), la tolerancia estándar es de ±0,1 mm. Los materiales de alto rendimiento, como PEEK y PTFE (Teflón), pueden lograr una tolerancia de ±0,05 mm bajo condiciones controladas de temperatura y humedad. Sin embargo, la expansión térmica durante el mecanizado y la contracción posterior al enfriamiento pueden seguir causando variaciones, que el DFM compensa ajustando los parámetros de corte y el diseño de los dispositivos de sujeción.
Papel del DFM y del acabado superficial en el control de tolerancias
En el mecanizado tanto de metales como de plásticos, los servicios de mecanizado de precisión se basan en los principios de DFM para establecer objetivos de tolerancia realistas. El DFM garantiza que la geometría de la pieza, el grosor de las paredes y el acceso de las herramientas estén optimizados para reducir la deflexión y la acumulación de tensiones. Después del mecanizado, se integran operaciones de acabado como el electropulido para metales o el tratamiento superficial para plásticos para mejorar la calidad de la superficie sin comprometer las dimensiones.
Expectativas específicas de la industria
En la fabricación de aeronáutica y dispositivos médicos, las piezas metálicas se producen rutinariamente para cumplir con tolerancias de ±0,01 mm tanto para componentes estructurales como biocompatibles. Las piezas automotrices, que equilibran el costo y la escalabilidad, suelen tener tolerancias de ±0,05 mm para metales y ±0,1 mm para plásticos. Los productos de consumo e industriales aceptan tolerancias más amplias cuando se prioriza el ajuste estético sobre la precisión.
