Craft

¿Qué es CNC y cómo se usa para fabricar objetos?

Te presentamos una breve introducción a este proceso de fabricación automatizado

CNC significa control numérico por computadora. Se refiere al control automatizado de maquinaria y herramientas, como taladros, herramientas de mandrinar, láseres y tornos, para generar piezas físicas a partir de archivos CAD (diseño asistido por computadora). Este proceso de fabricación es mucho más rápido, increíblemente preciso y requiere muy poca o ninguna intervención humana.

Las máquinas CNC tienen al menos dos ejes, que operan a lo largo de un plano XYZ: eje X (vertical), eje Y (horizontal) y eje Z (profundidad), siguiendo las instrucciones de una computadora. El número de ejes suele determinar el tipo de movimiento que puede realizar una máquina CNC. Las instrucciones que recibe la máquina están escritas en un lenguaje de programación conocido como código G. Podemos usar el software CAM (fabricación asistida por computadora) para convertir automáticamente archivos CAD en código G.

El diseñador Daniel Romero utiliza un enrutador de cama plana CNC para crear muebles sostenibles
El diseñador Daniel Romero utiliza un enrutador de cama plana CNC para crear muebles sostenibles

Las primeras máquinas CNC

Las primeras máquinas CNC se desarrollaron en la década de 1950 y se basaron principalmente en una técnica de almacenamiento de datos conocida como "cinta perforada". Este "código G" se perforaría manualmente en una tarjeta de datos y luego se introduciría en un sistema que interpretaría los datos. Estas primeras máquinas eran increíblemente básicas y limitadas. Obtenga más información sobre las primeras máquinas CNC en el siguiente video:

Fabricación sustractiva y aditiva

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo, a diferencia de la impresión 3D, que es un proceso de fabricación aditiva. El mecanizado CNC es el proceso de eliminar material de una pieza, ya sea una pieza de madera, metal o plástico, para crear una pieza: esencialmente, es lo opuesto a la impresión 3D. Los procesos de fabricación aditiva, por otro lado, construyen objetos agregando material capa por capa.

Mientras que la fabricación aditiva se puede comparar con la fabricación de una escultura de arcilla, la fabricación sustractiva sería equivalente a tallarla en mármol. Si bien estos procesos son diferentes, a menudo se usan uno al lado del otro. La elección entre ellos dependerá de factores como el material con el que está trabajando (¡no vas a imprimir madera!), la complejidad de la pieza (la fabricación aditiva suele ser más adecuada para piezas pequeñas y diseños muy complejos o intrincados), cantidad y costo.

El diseñador Daniel Romero utiliza un enrutador de cama plana CNC para crear muebles sostenibles
El diseñador Daniel Romero utiliza un enrutador de cama plana CNC para crear muebles sostenibles

Usos

Las máquinas CNC pueden cortar casi cualquier material que pueda imaginar. Las piezas fabricadas con CNC están a nuestro alrededor. Además de usarse para crear juguetes, moldes, prototipos y muebles, es quizá la única forma de producir piezas metálicas de alta precisión para el diseño de ingeniería. Sirve para fabricar piezas para automóviles, cohetes SpaceX, piezas de aislamiento e incluso las piezas más pequeñas y delicadas de la pequeños electrónicos. Esto se debe a que el mecanizado CNC puede crear piezas con mayor precisión dimensional que la mayoría de las otras tecnologías de fabricación comunes, logrando tolerancias muy ajustadas.

Las tolerancias de mecanizado determinan los límites entre los que puede variar la dimensión de una pieza. La tolerancia estándar de cualquier dimensión en CNC es de ± 0,125 mm, sin embargo, son posibles tolerancias más estrictas de ± 0,050 mm o incluso tolerancias de ± 0,025 mm, ¡eso es aproximadamente una cuarta parte del ancho de un cabello humano!

Daniel Romero
Daniel Romero
Daniel Romero
Daniel Romero
Daniel Romero
Daniel Romero

Pabellón de madera BUGA

Un impresionante ejemplo de esta tecnología es el pabellón de madera BUGA, diseñado por el Instituto de Diseño y Construcción Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart. Está compuesto por 376 segmentos de madera hueca a la medida.

Cada uno de estos segmentos fue fresado y ensamblado con maquinaria CNC. Encajan como un gran rompecabezas tridimensional. La estructura, que se extiende por 30 metros, se basa en principios biológicos que se encuentran en el esqueleto de placas de los erizos de mar.

© ICD/ITKE University of Stuttgart
© ICD/ITKE University of Stuttgart

Daniel Romero (@daniel_romero_valencia) es diseñador industrial y socio de TUUX, un estudio basado en México que se especializa en diseño de productos, diseño de muebles, diseño de interiores y arquitectura. TUUX recibió el premio Red Dot Design Award en 2019 y su trabajo ha sido seleccionado para tres Bienales Iberoamericanas de Diseño.

Si quieres saber más sobre este tema, apúntate al curso de Daniel, Introducción al diseño de mobiliario con router CNC, y descubrir nuevas formas de diseñar y producir muebles sostenibles desde el boceto y el dibujo CAD, hasta la pieza final.

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