Por qué las máquinas CNC necesitan enfriadores industriales

¿Qué es una máquina CNC?

CNC(컴퓨터 수치 제어)는 컴퓨터로 기계 공구를 제어하는 자동화된 금속 가공 장비입니다. 이 장치는 프로그래밍 언어를 통해 기계 공구의 이동 경로, 속도, 공급률 및 가공 순서를 제어하며, 금속, 플라스틱 및 목재와 같은 재료에 대해 정밀한 절단, 드릴링, 조각 및 기타 작업을 수행할 수 있습니다. CNC 기계 공구는 마이크로미터 수준에서 가공 오차를 제어할 수 있으며, 복잡한 구조를 가진 다양한 고정밀 부품을 가공할 수 있습니다. 프로그램을 설정하면, 기계는 운영자의 숙련도와 관계없이 하루 24시간 자동으로 작동할 수 있으며, 제품 배치의 일관성을 보장할 수 있습니다.

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¿Por qué las máquinas CNC se sobrecalientan?

El mecanizado CNC provoca una rápida acumulación de calor durante la operación. Las principales razones son las siguientes:

Rotación del husillo

CNC 기계의 스핀들은 도구를 회전시키는 핵심 부품입니다. 금속 가공 시 보통 분당 몇 천 회전, 심지어 몇 만 회전 속도로 작동합니다. 스핀들 내부에는 베어링이 있으며, 베어링이 고속으로 회전할 때 베어링과 하우징 사이에 마찰과 열이 발생합니다. 스핀들의 온도가 상승하면 팽창되어 가공 정확도에 영향을 미칩니다. 대부분의 생산 현장에서는 스핀들을 냉각시켜 열 팽창을 억제하는 스핀들 오일 쿨러를 사용합니다.

Generación de calor por fricción

Los centros de mecanizado CNC procesan materiales a través del corte, lo que genera calor debido a la fricción entre la herramienta y el material. El calor de fricción entre ambos es la principal fuente de calor. Especialmente al procesar metales duros como el acero inoxidable y las aleaciones de titanio, la fricción entre la herramienta y el material es más intensa. Cuando la fricción se concentra en la punta de la herramienta y en un punto específico del material, la temperatura local puede alcanzar cientos o incluso miles de grados Celsius. El calor se transfiere rápidamente desde el punto de contacto hacia el mango de la herramienta, el husillo y otras partes de la pieza de trabajo.

Calentamiento del motor y del controlador

Las herramientas de fresado CNC dependen de varios servomotores para controlar el movimiento de cada eje X, Y y Z. Cuando el motor está en funcionamiento, consume energía eléctrica, y parte de esa energía se convierte en energía térmica. La conversión de calor es más evidente cuando el motor se arranca y detiene con frecuencia o cuando funciona a alta velocidad. El controlador del motor también se calienta, y la temperatura puede superar los 60°C o incluso más después de un funcionamiento prolongado. La acumulación de calor puede provocar fallos eléctricos.

Calentamiento del sistema hidráulico

Algunas grandes herramientas CNC y centros de mecanizado con sistemas automáticos de cambio de herramientas utilizan sistemas hidráulicos para controlar funciones como los magazines de herramientas, el cambio de herramientas, el agarre y la liberación de herramientas. Después de que el aceite hidráulico se comprime en la bomba, se calienta rápidamente. Los componentes hidráulicos, como los actuadores, las válvulas y los cilindros, son propensos al desgaste, las fugas o el atasco debido a las altas temperaturas. Equipar el sistema hidráulico con un enfriador de aceite dedicado puede mantener la temperatura del aceite dentro del rango adecuado.

¿Cómo ayuda un enfriador CNC en la producción?

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Mejorar la precisión del mecanizado

El husillo CNC se calentará durante la rotación a alta velocidad. La temperatura inestable provocará cambios repetidos en el volumen del husillo, causando errores en las dimensiones de mecanizado. Si la herramienta no disipa el calor a tiempo durante el corte, se acelerará la pasivación y el quemado, afectando la calidad de mecanizado de la superficie del producto. Algunos materiales son sensibles a los cambios de temperatura y pueden acumular calor durante el proceso de corte, causando deformación térmica y reduciendo la precisión del producto terminado. El enfriador puede proporcionar refrigeración a temperatura constante para el husillo, la herramienta y el motor para mejorar la precisión de mecanizado.

Mejorar la eficiencia de producción

El sistema CNC cuenta con un dispositivo de protección de seguridad incorporado que fuerza el apagado a altas temperaturas. Tras el aumento de temperatura en el sistema, éste reduce automáticamente la velocidad para disminuir el calor. Algunos talleres utilizan el apagado manual para esperar a que la máquina se enfríe de manera natural. En cualquier caso, se pierde tiempo de producción. El enfriador proporciona enfriamiento continuo 7×24 horas para ayudar a que la línea de producción funcione de manera estable durante mucho tiempo y mejorar la eficiencia de producción.

Extender la vida útil

La alta temperatura puede hacer que el aceite lubricante se vuelva más fino o incluso carbonizado, lo que puede causar que los rodamientos del husillo se desgasten en seco o se atasquen. También puede acelerar el envejecimiento del aislamiento, provocando fallas en el motor servo o incluso daños. Además, el aumento de la temperatura del aceite hidráulico puede hacer que los sellos envejezcan, afectando el funcionamiento estable de la máquina. Los componentes electrónicos, como inversores, PLC y placas de circuito, son propensos a descontrolarse, errores o quemarse a altas temperaturas. El enfriador puede eliminar el calor generado por estas partes a tiempo, retrasar el envejecimiento de los componentes y reducir los costos de mantenimiento del equipo.

Mejor sistema de enfriamiento CNC, mejor centro de mecanizado CNC

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