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Los motores primarios en una máquina CNC son los servomotores de routers CNC, que determinan qué tan bien la máquina puede lograr su uso previsto. Sin embargo, existen diferentes tipos de servomotores que afectan el funcionamiento de una máquina CNC.
Servomotor de accionamiento directo:
Un servomotor de accionamiento directo es un tipo de motor de par que tiene un par alto y sin caja de cambios. Este diseño permite una transferencia de par eficiente, un tamaño compacto y una mínima holgura, lo que proporciona un control y un posicionamiento precisos de la herramienta de corte del router. Este motor proporciona a los usuarios una alta precisión y mínimas necesidades de mantenimiento, lo que los convierte en ideales para aplicaciones que requieren alto rendimiento. La ausencia de un sistema de engranajes significa menos desgaste y una mejor capacidad de respuesta, lo que permite procesos de corte rápidos y optimizados.
Servomotor paso a paso:
En una máquina CNC, un servomotor paso a paso ofrece una opción rentable para lograr movimientos de alta precisión. Este motor mueve un router dando pasos en ángulos o incrementos fijos y proporciona el par y la potencia adecuados para las necesidades de corte más ligeras. Debido a su diseño de circuito abierto, donde el sistema no monitorea ni corrige su posición, los motores paso a paso pueden perder pasos y conducir a una menor precisión en comparación con otros tipos de servomotores. Son más adecuados para routers CNC que cortan materiales blandos como espuma, vinilo y caucho.
Servomotores de CA:
En los routers CNC de gama alta, un motor de CA se puede utilizar como fuerza motriz debido a su alta velocidad de rotación, resistencia y par potente. El motor es fácil de controlar y sus capacidades de corte precisas y rápidas lo hacen ideal para el mecanizado de piezas metálicas. Cuando se trabaja con materiales como el acero, las piezas fresadas requieren un motor más robusto debido a sus capacidades para hacerlo.
Una característica distintiva del servomotor de CA es un codificador integrado que retransmite información al sistema. Con un diseño de circuito cerrado que monitorea y asegura que se mueva a los lugares correctos, una máquina CNC impulsada por este motor tendrá una alta precisión.
Como se mencionó anteriormente, los escenarios de aplicación de un router CNC con un servomotor son vastos. A continuación, se presentan algunos escenarios de la industria donde se puede utilizar un router CNC con un servomotor:
Fabricación de muebles
Un router de madera CNC con un servomotor es adecuado para su uso en la industria de la fabricación de muebles. La máquina puede crear prototipos y cortar, grabar o diseñar gabinetes, estantes, mesas, puertas y otras piezas de muebles para el hogar de forma precisa y rápida. El uso de un router CNC implica uniformidad para todas las piezas producidas. Las piezas finales también estarán bien hechas, con tallas y grabados estándar, hermosos e intrincados.
Fabricación de letreros
Otro escenario de la industria donde se aplica un router CNC con un servomotor es el escenario de la fabricación de letreros. En este caso, el router crea letreros promocionales o direccionales para uso público y comercial. Dicho router puede cortar, grabar o tallar sin problemas cualquier material para hacer o diseñar letreros. El técnico puede crear fácilmente letras, logotipos y diseños con alta precisión y control, y los letreros serán fáciles de leer y atractivos.
Carpintería arquitectónica
Un router CNC con un motor y un mecanismo repetitivo debe estar presente en el diseño arquitectónico para cortar y dar forma fácilmente a formas positivas grandes y pequeñas para construcciones y establecimientos de edificios. El dispositivo funciona perfectamente y con precisión en diversos materiales, como madera, plástico, piedra y aluminio. Después de crear el diseño virtual, la máquina se puede utilizar fácilmente para realizar y crear hermosas y funcionales declaraciones de diseño y piezas arquitectónicas como ventanas, puertas y molduras.
Prototipado
En las primeras etapas del diseño de productos o arquitectura, se puede utilizar un router CNC con servomotor para crear prototipos o modelos de las piezas previstas. Estos se pueden comprobar, probar o refinar de manera sencilla y rentable antes de la producción del producto final. Los routers permiten un mecanizado rápido y preciso de materiales como espuma, plástico y madera, por lo que al diseñador le resulta fácil crear prototipos para fines funcionales, visuales y de prueba.
Mecanizado de materiales compuestos
Debido a su facilidad de uso en una amplia variedad de materiales, una máquina de routers CNC con servomotor se puede utilizar en el mecanizado de materiales compuestos, definiendo aún más su versatilidad.
El mecanizado de materiales compuestos se refiere a la práctica de la fabricación, el mecanizado o el trabajo con materiales compuestos. Un router CNC es perfecto para los maquinistas de materiales que no tienen problemas porque les permite lograr y realizar cualquier diseño o corte con facilidad y precisión.
Los materiales compuestos incluyen fibra de vidrio, fibra de carbono y estructuras de panal. El dispositivo se puede utilizar para cortar, grabar o dar forma a materiales compuestos. Brinda a los diseñadores y arquitectos la libertad de ser creativos y hacer piezas funcionales y hermosas utilizando materiales con cualidades distintas.
Diseño y producción de joyas
Una industria de producción de joyas puede utilizar un servomotor en su máquina CNC de diseño para crear piezas de joyería. Los routers permiten un flujo de trabajo fácil, rápido y eficiente de metales preciosos y otros materiales de joyería como oro, plata, platino, latón y piedras preciosas.
Con un router CNC, las joyas crean con confianza piezas con patrones complejos y detalles precisos como anillos, pulseras, aretes y collares. No hay límite para la complejidad de las tallas, grabados o técnicas de corte.
Industria automotriz y aeroespacial
Sin duda, las industrias automotriz, aeronáutica y aeroespacial utilizan un motor CNC para crear y construir sus dispositivos y máquinas en forma de router. Un router CNC con servomotor es una máquina entre las muchas que dan forma y cortan con precisión metales como aluminio, titanio, acero y plásticos que se utilizan comúnmente en estas industrias. Las industrias aeroespacial y automotriz, como los escenarios de uso más típicos de un router CNC con servomotores, requieren precisión y exactitud en todas sus máquinas. Exigen un control profundo en todos los diseños, por lo que les resulta fácil utilizar sus dispositivos para crear paneles, plantillas, tableros y otros componentes con válvulas de alta presión y respeto por las cualidades que se necesitan aquí.
Las industrias que utilizan routers CNC de alta resistencia son más propensas a optar por un motor de alto voltaje porque necesitan lograr una mayor potencia de corte y conformado. Sin embargo, los siguientes factores siguen siendo esenciales para que todas las empresas los consideren al elegir un servomotor para su router CNC.
Par y fuerza de corte
Los clientes deben hacer coincidir el par del motor del router CNC con servomotor con las fuerzas de corte que necesitan para dar forma a sus materiales. Si el motor tiene un par inadecuado, no girará su eje de manera eficiente. Esta deficiencia será evidente en su aceleración y desaceleración. El peso del material, la fuerza de corte, la relación de transmisión y la velocidad del motor influyen en la situación y deben considerarse cuidadosamente al hacer coincidir las fuerzas de corte y el par del motor.
Mecanismo de retroalimentación
Un mecanismo de retroalimentación le indica a un servomotor la ubicación precisa de su eje. Asegura que el dispositivo logre un posicionamiento preciso, una alta repetibilidad y confiabilidad. Al seleccionar un motor de router, los usuarios deben asegurarse de que el dispositivo de retroalimentación, normalmente un codificador, coincida con los requisitos de potencia del motor. En general, los routers que necesitan un posicionamiento de alta resolución y un rendimiento rápido requerirán motores con codificadores de alto recuento.
Clasificación IP
Una clasificación IP (Ingress Protection) muestra qué tan bien un motor resiste el polvo y el agua. Los compradores deben asegurarse de que el motor que seleccionen tenga una protección suficiente contra los elementos con los que trabaja la máquina. Una clasificación IP de motor baja puede ser suficiente para un router que corta componentes electrónicos. Por otro lado, se necesita una alta clasificación IP de motor para un motor de mecanizado de hábitat que funciona en un entorno difícil.
Compatibilidad del controlador
Un controlador alimenta y regula los movimientos de los servos. Lo hace traduciendo las órdenes digitales del controlador CNC en señales que el servomotor entiende. Las empresas deben asegurarse de que su motor y controlador de router CNC sean compatibles entre sí. Los componentes incompatibles pueden conducir a un control de movimiento ineficiente, un bajo rendimiento de la máquina o incluso daños a los dispositivos. Para garantizar la compatibilidad, los usuarios deben consultar las especificaciones del fabricante.
P1: ¿Cuáles son los beneficios de utilizar un servomotor para las máquinas de routers CNC?
R1: El rendimiento, la precisión y la confiabilidad de una aplicación se pueden mejorar eligiendo un servomotor como mecanismo de accionamiento. La forma en que entregan potencia y giran los ejes los hace realmente buenos en cosas como mover piezas rápidamente pero también detenerse con mucha precisión. Esta capacidad significa que las máquinas que utilizan estos motores duran más porque es difícil desgastar cosas que se mueven suavemente. Los servomotores Nexus para routers CNC son el controlador perfecto para usar para ayudar a extender la vida útil de una máquina.
P2: ¿Cuáles son las desventajas de los servomotores en las máquinas CNC?
R2: La desventaja de los servomotores es que cuestan más que los motores ordinarios y pueden romperse fácilmente si no se protegen del polvo o los golpes. Debido a que son más complejos, el sistema también puede necesitar un mejor cableado y conexiones. Algunas personas pueden encontrar que los servos son más pesados ya que hay una caja de cambios en el interior, además de que saber qué tipo de caja de cambios se adapta mejor a su trabajo puede requerir alguna investigación.
P3: ¿Las máquinas CNC necesitan un servomotor?
R3: Los routers CNC normalmente emplean motores paso a paso, que son más simples y más asequibles que los servomotores. Sin embargo, algunos modelos avanzados de CNC pueden utilizar servomotores para una mayor precisión y rendimiento.
P4: ¿Los servomotores son mejores que los motores paso a paso en los routers CNC?
R4: Los routers CNC a menudo utilizan motores paso a paso porque son más baratos. Pero en los modelos de gama alta donde la precisión necesita ser realmente buena, los servos tienen un mejor rendimiento que los motores paso a paso. Por lo tanto, a medida que la calidad del router mejora de máquinas baratas a caras, la proporción de motores paso a paso a servos aumentará con los niveles de calidad.