El mecanizado CNC de alta velocidad o mecanizado de alta velocidad (HSM por sus siglas en inglés), es un método que permite trabajar con piezas en la industria de la metalmecánica y que se caracteriza por aumentar la eficiencia, la precisión y la calidad de las piezas trabajadas, si se le compara con los procesos convencionales. 

¿Qué es el mecanizado de alta velocidad?

Este tipo de método, cada vez más utilizado en los talleres de mecanizados, se utiliza por los grandes beneficios que aporta. Además de que las piezas son más precisas y se aumenta la eficiencia, está comprobado que está técnica reduce los tiempos de producción y no requiere gran intervención humana. Esto hace que los costes de producción se reduzcan considerablemente, pero también los plazos de entrega. 

El mecanizado de alta velocidad se hace utilizando la tecnología por control numérico computarizado CNC; esto hace que los procedimientos sean automatizados y requieran la mínima intervención de los operarios. Pero, ¿qué es el CNC de alta velocidad? Debemos especificar que el mecanizado a alta velocidad puede realizarse en una única operación, pero también en una combinación de ellas, todo depende de la máquina empleada.

Este procedimiento puede hacer referencia a la velocidad de corte, la velocidad del husillo, la velocidad del avance o la tasa de extracción de virutas. El mecanizado a alta velocidad se caracteriza porque el husillo alcanza una velocidad de 3.000 a 6.000 revoluciones por minuto y un diámetro de entre 25 a 30 milímetros; en cuanto a las velocidades, es importante destacar que estos procedimientos son capaces de maquinar con velocidades de corte entre cinco y diez veces más rápidas que por métodos convencionales.

En este tipo de mecanizados, la profundidad y velocidad de corte, así como la de avance dependen de las piezas a trabajar (forma, material, etcétera).

Aplicaciones del CNC de alta velocidad

El tipo de material que se desee trabajar juega un papel muy importante en la metalmecánica. No es lo mismo mecanizar una pieza de aluminio, que una de acero o titanio; también influyen la dureza propia del material, así como las dimensiones de la pieza a trabajar. Pero una de las grandes ventajas del CNC de alta velocidad es que admite el maquinado de todo tipo de piezas. La versatilidad de las máquinas que admiten este mecanizado ha hecho que se utilicen en distintos tipos de industrias. 

Además de la metalmecánica, el CNC de alta velocidad se utiliza en el sector aeroespacial, pero también en el de la elaboración de matrices y moldes. En ambas industrias, se trabajan metales muy resistentes, como el titanio, acero inoxidable y aluminio. Recordemos que, por ejemplo, en el caso de la elaboración de matrices y moldes, deben fabricarse grandes volúmenes de estos elementos, es decir, producción en serie y en grandes cantidades. Por eso es muy aconsejable mecanizar a gran velocidad.

Ventajas del mecanizado a alta velocidad

El CNC de alta velocidad tiene muchas ventajas para la industria de la metalmecánica. Para empezar, sustituye a las máquinas de gran profundidad a baja velocidad de corte (algo habitual en el mecanizado convencional), por otras de menor profundidad a mayor velocidad; esto hace que la cantidad de viruta retirada sea mayor.  La velocidad de corte, al ser elevada, hace que se reduzcan también las fuerzas de corte y el tamaño de las virutas. 

Gracias a que disminuyen estas fuerzas de corte, es posible mecanizar espesores muy delgados, que van desde los 0,2 milímetros. Por otra parte, este tipo de mecanizado permite que exista mucha mayor precisión en el contorno y mejora la calidad de la superficie de la pieza. El CNC de alta velocidad hace posible la evacuación de casi todo el calor originado durante el proceso, a través de las virutas y además, reduce el coeficiente de rozamiento entre las virutas y la herramienta de corte.

Otra de las ventajas de esta técnica es que se pueden maquinar aceros muy duros y también aumenta la vida útil de la herramienta de corte. Por último, y como ya adelantamos, se reducen los tiempos de producción, lo que minimiza los plazos de entrega; no se requiere gran presencia de los operarios, lo que también ayuda a reducir los costes de producción. 

¿Cómo debe ser la máquina a alta velocidad?

Para poder obtener todas las ventajas del mecanizado CNC de alta velocidad, la máquina y sus herramientas deben de cumplir una serie de requisitos. El equipo tiene que ser capaz de responder a las velocidades requeridas, así como al perfil que se quiere conseguir. Por otra parte, el CNC integrado en el dispositivo tiene que tener la cualidad de prever cómo cambiar las trayectorias de las herramientas de corte; por ejemplo, poder alternar entre un taladrado o un torneado de forma muy rápida; o poder rotar la pieza según el ángulo que se desee adquirir.

Las herramientas del cabezal tienen que ser muy resistentes al desgaste y adecuadas para los procesos que se ejecuten. Por último, para que el mecanizado a alta velocidad funcione, es indispensable utilizar software CAM y CAD que puedan crear diseños y estrategias adecuados para este tipo de mecanizados.