¿Qué es más rentable para prototipos: mecanizado CNC de plástico o de metal?
Comparación de costos de material y mecanizado
En la mayoría de los casos, el mecanizado CNC de plásticos es más rentable que el mecanizado de metales para la creación de prototipos. Los plásticos son más económicos de obtener, se cortan más rápido y requieren menos desgaste de herramienta, lo que los hace ideales para la validación funcional en etapas tempranas. Materiales como acetal (POM), nylon (PA) o ABS son relativamente económicos, y su maquinabilidad permite velocidades de avance más rápidas en comparación con metales como el aluminio 6061-T6 o el acero inoxidable SUS304. Dado que los plásticos generan menos resistencia al corte y calor, también prolongan la vida útil de las herramientas y minimizan el tiempo de preparación, lo que reduce directamente el costo por prototipo.
Velocidad de producción y eficiencia de configuración
Los plásticos pueden mecanizarse a dos o tres veces la velocidad de los metales mediante fresado CNC o torneado CNC. Su naturaleza ligera simplifica la sujeción de las piezas, permitiendo un rápido reposicionamiento y una complejidad mínima en los dispositivos de fijación. Para formas complejas, los prototipos plásticos también pueden producirse eficazmente mediante mecanizado multieje o incluso métodos rápidos alternativos como la impresión 3D. Estas eficiencias hacen que el plástico sea una elección evidente para verificar la forma, el ajuste y el ensamblaje antes de comprometerse con la producción metálica.
Cuándo es necesario el prototipado metálico
A pesar de los costos más altos, los prototipos metálicos son esenciales cuando se debe validar el rendimiento mecánico, la resistencia al calor o al desgaste. Los prototipos en aluminio 7075, Ti-6Al-4V o Inconel 718 se utilizan para confirmar el rendimiento real en aplicaciones de los sectores aeronáutico, automotriz o de dispositivos médicos. Las revisiones de DFM aún pueden reducir los costos refinando la geometría, disminuyendo tolerancias innecesarias y limitando las operaciones secundarias como el tratamiento térmico o el electropulido solo a las superficies esenciales.
Impacto de los costos de tratamiento superficial y posprocesamiento
Los prototipos plásticos rara vez requieren un posprocesamiento extenso, mientras que las piezas metálicas a menudo necesitan pasos de acabado como el anodizado, el pintado en polvo o el cromado para lograr tanto durabilidad como estética. Estos requisitos de acabado aumentan tanto el tiempo de entrega como el costo. Los plásticos como el PEEK o el policarbonato pueden lograr superficies de alta calidad directamente después del mecanizado, reduciendo o eliminando por completo la necesidad de recubrimientos.
Resumen de rentabilidad según la etapa del prototipo
Modelos conceptuales iniciales: El mecanizado de plástico o la fabricación en bajo volumen ofrecen la opción más rápida y económica.
Pruebas funcionales o evaluación de carga: El mecanizado metálico proporciona datos realistas, aunque a un costo mayor.
Validación de diseño para producción a gran escala: El prototipado híbrido —plástico para el diseño, metal para el rendimiento— ofrece un equilibrio eficiente.
