Optimización de Trayectorias de Herramientas y Programación de Ejes Rotativos para Mejorar la Eficiencia en la Fabricación de Moldes de Hierro

Optimización de trayectorias y programación avanzada para mejorar la eficiencia en el mecanizado de moldes de hierro

En la fabricación moderna de moldes de hierro, especialmente en sectores como automoción, maquinaria pesada y fundición, la precisión y la productividad son factores críticos. Un estudio reciente realizado por la Asociación Española de Tecnología del Mecanizado (AETM) muestra que hasta un 40% del tiempo total de producción se pierde en ajustes repetitivos y errores acumulados durante las operaciones de fresado múltiple. La implementación de sistemas CNC con mesa rotativa 4/5 ejes no solo resuelve este problema, sino que también permite una mejora significativa en la calidad del producto final.

¿Por qué elegir un sistema 4/5 ejes en el fresado de moldes?

La clave está en reducir la necesidad de reubicar piezas después de cada cara procesada. En aplicaciones tradicionales de 3 ejes, los fabricantes deben realizar entre 2 a 4 montajes distintos para completar una pieza compleja como un molde de hierro con superficies inclinadas o cavidades profundas. Esto introduce errores de posicionamiento acumulativos —en promedio, ±0.15 mm por montaje— lo cual puede ser fatal en componentes de alta tolerancia.

Con una máquina como la DC1113 de Ningbo Kebao CNC Machinery Co., Ltd., que integra un sistema de rotación precisa de 5 ejes, es posible realizar desde una sola posición todas las caras del molde. Según datos internos de Kebao, esta solución reduce el tiempo total de producción en un 35–50%, dependiendo del diseño del molde. Además, la reducción de montajes disminuye la probabilidad de errores mecánicos en un 70%.

Técnicas prácticas: optimización de trayectorias y evitando interferencias

Para lograr resultados óptimos, los ingenieros deben seguir estrategias específicas:

• Trayectoria de corte en ángulo (tilt cutting): Para superficies inclinadas, usar una herramienta con ángulo de ataque variable (entre 15° y 45°) mejora la vida útil de la herramienta y reduce el calor generado. Estudios muestran que esto aumenta la eficiencia del corte hasta un 25%.
• Programación inteligente de ejes rotativos: Evitar colisiones entre la herramienta y la pieza requiere simulación previa con software CAM como Mastercam o Fusion 360. Una buena práctica es verificar al menos tres puntos de contacto críticos antes de ejecutar el programa.
• Cavidades profundas y agujeros irregulares: Aquí, el uso de cortadores de pasada progresiva (step-down milling) junto con pausas de refrigeración cada 30 segundos reduce el riesgo de sobrecalentamiento y fractura de la herramienta.

Estas técnicas no solo mejoran la eficiencia, sino que también permiten obtener acabados superficiales más uniformes, con rugosidad Ra ≤ 1.6 μm, lo cual es esencial para moldes que requieren alto rendimiento en ciclos de producción rápida.