Fresadora CNC profesional y asequible para piedra, ideal para cortar y grabar.

La piedra, un regalo de la naturaleza, es tallada cuidadosamente por artesanos y se convierte en una exquisita obra de arte. Solo los artesanos que realmente han tallado piedras conocen el tiempo y la energía necesarios para transformar una simple piedra en una pieza artesanal perfecta. El tallado tradicional a mano es duro y agotador. Debido a la dureza de la piedra, también es peligroso, y la gran cantidad de polvo que se genera durante el proceso de tallado tiene cierto impacto en la salud. Hoy en día, gracias a la tecnología CNC, el tallado de piedra se ha simplificado. Ya sea que se trate de tallar relieves decorativos, esculturas, figuras, fresar encimeras de gabinetes o grabar lápidas, las máquinas fresadoras CNC para piedra pueden realizar estos trabajos de forma totalmente automática.

Las fresadoras CNC para piedra se diferencian de otros tipos de máquinas. Sus productos grabados son pesados ​​y el material tiene una dureza elevada. Además, requieren un sistema de refrigeración por agua para mantener la herramienta en funcionamiento. CATEKCNC Fuimos pioneros en una encimera reforzada de tres capas totalmente soldada con una gran capacidad de carga, capaz de soportar fácilmente más de 7 toneladas. Al mismo tiempo, adoptamos un diseño de doble riel de una cara y de cuatro rieles de doble cara. En los modelos de gama alta, utilizamos un diseño de tres guías de una cara, fresado una sola vez por un gran centro de mecanizado de pórtico para garantizar la precisión y estabilidad del mecanizado. Además, dado que el procesamiento de piedra requiere agua circulante para la refrigeración de las herramientas, la humedad del entorno de trabajo es relativamente alta, por lo que los métodos de lubricación tradicionales ya no satisfacen los requisitos de lubricación de los rieles guía y las cremalleras de la fresadora CNC para piedra. Utilizamos tecnología de inmersión en aceite, que permite que el dispositivo de transmisión funcione sumergido en aceite lubricante, previniendo eficazmente la oxidación y la corrosión, y mejorando considerablemente la estabilidad y durabilidad de la máquina.

¿Qué es una fresadora CNC para piedra?

Debido a la naturaleza especial de la piedra, su dureza es relativamente alta. Las fresadoras CNC para piedra necesitan cortar la piedra varias veces durante el proceso, por lo que la rigidez de la máquina y la potencia del husillo deben ser relativamente altas. Por otro lado, dado que el procesamiento de la piedra requiere refrigeración por agua circulante, el diseño impermeable de toda la máquina exige un alto nivel de protección. Además, el revestimiento de la superficie de la máquina necesita un tratamiento especial para mejorar su resistencia a la corrosión y garantizar su vida útil, así como la estabilidad y precisión del procesamiento. La principal diferencia entre las fresadoras para piedra y otras fresadoras radica en el diseño de su estructura mecánica; la diferencia en el sistema CNC no es significativa.

• Cama: A diferencia de las fresadoras CNC que procesan materiales más blandos, la estructura de una fresadora CNC para piedra suele ser una mesa hundida. Este diseño permite reducir considerablemente la altura del soporte del pórtico, mejorar la rigidez de la viga del pórtico y garantizar la estabilidad del proceso. Asimismo, utilizamos un proceso de soldadura completa de tres capas para la plataforma de carga de materiales, lo que garantiza su buena capacidad de carga y evita la deformación de la mesa debido a la carga y descarga repetidas de piedras pesadas. La viga del pórtico está fabricada con acero cuadrado sin costura de 10 mm de espesor, lo que proporciona gran estabilidad, reduce significativamente la vibración durante el grabado de la piedra y aumenta la vida útil de la herramienta. Además, la estructura y la chapa metálica se someten a un proceso de galvanoplastia antes de la pintura para mejorar su protección contra la oxidación y la corrosión.

• Estructura de transmisión: Dado que muchas piezas estructurales de la fresadora CNC para piedra están fabricadas con placas de acero reforzado, los requisitos del sistema de transmisión son relativamente altos. En todas las máquinas, utilizamos ejes de husillo rectificados para garantizar la precisión de la transmisión, y todas las cremalleras son importadas de Alemania con engranajes helicoidales para aumentar el par motor. En cuanto a la disposición de los rieles guía, se utiliza un diseño de múltiples vías para incrementar aún más la capacidad de carga.

• Accionamiento por motor: Está accionada por un servomotor de CA de alta potencia y equipada con un reductor SHIMPO japonés para garantizar el par motor de toda la máquina. Además, permite el grabado en piedra a alta velocidad. Si bien mejora la estabilidad, también garantiza la precisión del procesamiento, y la eficiencia de procesamiento es mucho mayor que la de las fresadoras tradicionales.

• Husillo de grabado: En el grabado de piedra, se suele utilizar un husillo de potencia constante y un control vectorial por inversor, lo que mejora notablemente la estabilidad durante el proceso. En cuanto a la potencia del husillo, salvo en las máquinas de grabado de jade de pequeño tamaño, generalmente utilizamos husillos de alta velocidad con refrigeración por agua y frecuencia variable, superiores a 5.5 kW. El uso de un sistema de refrigeración por agua y el control inteligente de la temperatura garantizan la vida útil del husillo.

• Sistema de refrigeración: Dado que el tallado de piedra es un proceso de pulido de piedras con herramientas de diamante, durante el proceso es necesario rociar agua continuamente sobre las herramientas para su refrigeración. La máquina incorpora conductos de agua de acero inoxidable reforzado, que ofrecen una resistencia a la corrosión excepcional. Se utiliza tecnología de soldadura integral para garantizar la estanqueidad del agua.

• Sistema CNC: El modo de control de la fresadora CNC para piedra no difiere del de otros tipos de fresadoras. Los sistemas de control utilizados son bastante similares. Entre los sistemas de control más comunes se encuentran Mach3, DSP, NC-studio, Syntec, etc. En cuanto a la programación, también se utiliza software CAD/CAM como estos.

Configuration

Diferentes tipos estructurales de máquinas para trabajar la piedra

Enrutador CNC de pórtico

La viga posee una gran envergadura, gran estabilidad y alta capacidad de carga (hasta varias toneladas). Es adecuada para el procesamiento de piedra de gran anchura (como grandes paneles decorativos, encimeras de cuarzo para gabinetes, grabados en lápidas, etc.).

Router CNC vertical

Su estructura vertical, con el eje de rotación ubicado en la parte inferior, sujeta el material verticalmente y le confiere una gran capacidad de carga. Es ideal para el procesamiento de piedra en vertical y se utiliza frecuentemente en el tallado 3D de figuras de gran tamaño, esculturas, etc.

Máquina pequeña para tallar jade

Adecuado para procesar y grabar piezas pequeñas, como mangos, pulseras, collares, adornos de piedra para escritorio, etc.

Ámbito de aplicación de la fresadora CNC para piedra

• Grabado en lápidas: se utiliza para grabar texto, patrones, retratos y motivos religiosos en lápidas, con soporte para fuentes en inglés y otros idiomas, así como para diseños complejos.

• Decoración arquitectónica: paredes de fondo de piedra, líneas de piedra, muros exteriores de edificios, columnas, mosaicos de baldosas para pisos, elementos europeos (como columnas romanas, marcos de ventanas), etc.

• Escultura artística: tallas en piedra, estatuas, estatuas humanas, estatuas de animales, esculturas abstractas, curvas complejas, tallas en piedra, etc.

• Decoración del hogar: motivos decorativos o trabajos artesanales en relieve y ahuecado en encimeras de armarios, lavabos de piedra, muebles de piedra (como mesas y bancos de piedra), mesas de centro, biombos, mesas de comedor, bares u ornamentos.

• Producción artesanal: se utiliza para elaborar pequeños objetos de piedra, como sellos, insignias, adornos de escritorio, etc.

• Moldes industriales: para el procesamiento de moldes de piedra, utilizados para la fundición o el tallado de FRP.

¿Cómo elegir una fresadora CNC rentable para procesar piedra?

Las fresadoras CNC para piedra se pueden utilizar en diversos entornos, como estudios personales, pequeñas empresas o grandes fábricas, y su uso se divide en doméstico e industrial. Los distintos escenarios de aplicación pueden tener diferentes requisitos en cuanto a potencia, tamaño y precisión de la máquina. Entonces, ¿en qué aspectos debemos centrarnos al elegir una fresadora?

Capacidades de procesamiento de máquinas

En función de los productos a procesar, debemos elegir una máquina de tres, cuatro o cinco ejes. Los distintos tipos de máquinas son adecuados para tareas de grabado de diferente complejidad. Si solo necesita un corte 2D o un relieve 2.5D, basta con una fresadora de tres ejes convencional; si necesita grabar un relieve curvo o realizar un grabado 3D, deberá elegir una máquina con más de cuatro ejes.

Potencia del husillo

La potencia del husillo influye en la eficiencia del procesamiento. Dado que la piedra suele ser dura, requiere un motor de husillo de alta potencia. En general, a mayor potencia del husillo, mayor eficiencia, especialmente para el procesamiento de piedra dura. Para aplicaciones domésticas o de pequeña escala, se recomienda un husillo refrigerado por agua de 3.5 kW o superior; para máquinas de grabado de gran tamaño, se recomienda un husillo de 5.5 kW o superior para garantizar una fuerza y ​​velocidad de grabado suficientes.

Rango de procesamiento

El tamaño de la máquina también es muy importante. Debe elegir la máquina adecuada según el tamaño de la piedra que suele procesar. Para las máquinas de grabado plano convencionales, debe considerar no solo el largo y el ancho de procesamiento, sino también el grosor. El grosor de grabado del modelo estándar es de 200 mm. Puede personalizar la máquina según sus necesidades para grabar piedras más gruesas.

estructura de la máquina

Debe elegir un bastidor ligero o pesado según la dureza de la piedra a procesar. Si desea grabar una piedra más dura, como el granito, la rigidez de la máquina de grabado ligera no cumplirá con los requisitos de procesamiento, y la vibración durante el proceso será considerable, lo que imposibilitará alcanzar altos estándares de precisión. El tipo de guías y husillos también influye directamente en la durabilidad y precisión de la máquina. El husillo rectificado es más estable y preciso que el husillo laminado en frío, pero su costo puede ser mayor. Es necesario elegir la configuración estructural adecuada según las necesidades reales. Los compradores pueden consultar al fabricante para comprender las ventajas y desventajas de los distintos tipos de estructuras y así tomar la mejor decisión.

Sistema de control y software.

El software y el sistema de control también son fundamentales. Muchos usuarios pueden no estar familiarizados con la programación, y la necesidad de capacitación o soporte técnico es un problema que puede surgir tras la compra, especialmente para quienes la utilizan por primera vez. Por lo general, al adquirir una máquina nueva, el fabricante ofrece capacitación y soporte técnico gratuitos para el funcionamiento y la programación del sistema CNC.

Presupuesto

Busque el equilibrio perfecto entre rendimiento y coste, de acuerdo con su presupuesto. Las máquinas que utilizan componentes de marcas internacionales de primera línea tendrán un precio más elevado, pero su rendimiento será superior y más fiable. Si el presupuesto es limitado, puede optar por repuestos de otras marcas con un rendimiento similar, lo que no afectará significativamente al rendimiento de la máquina y, al mismo tiempo, reducirá el coste.

Finalmente, al adquirir una máquina, también es necesario considerar las necesidades futuras, como la posibilidad de actualizarla a medida que el negocio se expanda o si se procesarán piedras especiales de diferente dureza, como mármol y granito. Se recomienda adquirirla de una sola vez para evitar problemas como resultados de procesamiento deficientes o incluso la imposibilidad de procesar debido a una configuración inadecuada de la máquina tras la expansión del negocio.

Tipos y selección de herramientas para tallar piedra

Las herramientas utilizadas en las fresadoras CNC para piedra suelen ser de diamante o de carburo. Debido a la dureza relativamente alta de la piedra, las herramientas comunes no cumplen con los requisitos de procesamiento. Existen muchos tipos de herramientas en el mercado, que se dividen principalmente en los siguientes tres tipos.

Cuchillo sinterizado en piedra

Utilizando corindón como materia prima y polvo metálico como aglutinante, se sinterizan múltiples capas de corindón a alta temperatura y alta presión. El resultado es una alta dureza y excelente resistencia al desgaste. La unión de la cabeza de la cuchilla es firme, resistente al desgaste y a los daños, conserva bien su forma, tiene dimensiones precisas, soporta cargas de molienda pesadas y no es propensa a romperse ni quemarse.

Las cuchillas de sinterización se utilizan principalmente para el grabado de texto, grabado de patrones, corte de líneas, ahuecado, grabado en relieve, corte, fresado de fondo, etc., en granito, arenisca u otras piedras duras. Si necesita grabar piedras blandas como el mármol, se recomienda utilizar cuchillas de diamante fundido. Estas cuchillas ofrecen mejores resultados de grabado, mayor velocidad de grabado y precios más bajos. Aun así, sugerimos que los usuarios elijan las cuchillas adecuadas según el material. Si elige una herramienta barata simplemente para ahorrar en costos de herramientas, esto puede generar un aumento en otros costos, como electricidad y mano de obra, debido a factores como la disminución en la velocidad de grabado, y el resultado final será más costoso que beneficioso. De hecho, en el procesamiento actual de grabado en relieve de piedra, el costo de la electricidad suele ser mayor que el costo de la cuchilla.

Debido a la alta dureza de la piedra, la cuchilla sinterizada se desgasta y deforma durante su uso. Por lo tanto, la mayoría de los relieves de granito convencionales en el mercado son relieves sencillos de gran tamaño. Las cuchillas utilizadas suelen ser de punta esférica con un ángulo R pronunciado. Para grabados de relieve muy complejos en granito, si necesita usar cuchillas cónicas de punta esférica con un ángulo pequeño de 3-4 mm, reduzca los parámetros de procesamiento, como la velocidad, para evitar la deformación excesiva de la cabeza de la cuchilla y la consiguiente disminución del efecto de grabado.

Cuchillo de corte de diamante fundido

El proceso de fabricación de las cuchillas de diamante fundido consiste en adherir granos de diamante artificial a la superficie de la barra de la cuchilla tras someterla a un proceso de cocción en un horno eléctrico y otros equipos. Este tipo de cuchilla es económica, pero su resistencia al desgaste es menor que la de las cuchillas sinterizadas. Las cuchillas de diamante fundido se utilizan generalmente para el tallado en relieve de piedras blandas como el mármol y la piedra azul, gracias a su rápida velocidad de tallado y su excelente resultado.

Para seleccionar este tipo de cuchillo, existen tres parámetros de tamaño importantes: diámetro del vástago, tamaño de la punta y longitud de la hoja. Por ejemplo, "1/2 6X100" significa que el diámetro del vástago es de 12 mm, el tamaño de la punta es de 6 mm y la longitud de la hoja cónica es de 100 mm.

En cuanto a la elección del diámetro del vástago, se trata principalmente de seleccionar una resistencia adecuada para el cuerpo de la cuchilla y evitar que se rompa. Debido a la diferente dureza de las piedras, la profundidad y la velocidad de grabado también varían. Además, las distintas fresadoras presentan diferencias en detalles como la rigidez estructural y la verticalidad del husillo, lo que hace que cada usuario tenga diferentes requisitos de resistencia del vástago. En general, para el grabado en relieve, el diámetro del vástago más común es superior a 8 mm. Para relieves de hasta 20 mm, se puede preferir un diámetro de mango de 8 mm; para relieves superiores a 20 mm, se recomienda un diámetro de mango de 10 mm. Si la fresadora tiene un rendimiento excelente y el usuario necesita un grabado de alta velocidad, se puede seleccionar un mango de mayor diámetro para satisfacer las exigencias del procesamiento a alta velocidad.

En cuanto a la selección de la punta de la herramienta, si se cumplen los requisitos de precisión de grabado, conviene elegir un modelo con una punta lo más grande posible. Esto se debe a que, cuanto mayor sea la punta, mayor será su vida útil. Por ejemplo, una punta de 6 mm cumple con los requisitos de precisión de grabado, por lo que se recomienda evitar puntas pequeñas de 3 mm o 4 mm.

En cuanto a la longitud de la hoja, es necesario considerar la planitud de la piedra y la profundidad del grabado. Se debe elegir una hoja con cierto margen para evitar el desgaste externo del mango. Por ejemplo, si la profundidad del grabado es de 26 mm, se debe seleccionar una herramienta con una hoja de 30 mm; si la profundidad del grabado es de 15 mm, se debe seleccionar una herramienta con una hoja de 20 mm.

cuchilla de diamante policristalino PCD

El diamante de polietileno de acero de alta velocidad, conocido como material PCD, se fabrica a partir de polvo de diamante y un aglutinante metálico sinterizados a alta temperatura y presión. Durante su fabricación, se utilizan tecnologías de soldadura al vacío y microrectificado para optimizar el filo y la resistencia de la hoja. Su dureza alcanza los 8000 HV, aproximadamente 10 veces la del carburo cementado; su conductividad térmica es de 700 W/MK, 5 veces mayor que la del carburo cementado. El coeficiente de fricción es de 0.1 a 0.3, y la adhesión con metales no ferrosos y materiales no metálicos es muy baja.

Este tipo de herramienta se usa frecuentemente para grabar y se caracteriza por su alta dureza, larga vida útil, alta precisión de grabado y excelente resultado. Según los comentarios de muchos usuarios, su vida útil promedio para grabar puede superar las 10 000 palabras.

Causas comunes y soluciones para fallos de funcionamiento de las fresadoras CNC para piedra.

El eje de movimiento del router CNC no responde o está atascado.

• La tarjeta de control está suelta o defectuosa. En ese caso, se debe desconectar la alimentación eléctrica de la máquina, limpiar el interior del armario de control y comprobar que el conector o la placa de terminales no estén sueltos. Si lo están, apriételos.

• Fallo en la unidad. Compruebe si el indicador luminoso o la pantalla de la unidad funcionan correctamente. Si no es así, puede volver a comprobarlo tras apagar y reiniciar el equipo.

• Fallo del motor de accionamiento. Intercambie el controlador del eje en buen estado con el del eje averiado. Si aún así no funciona correctamente, revise la conexión del cable o del motor entre el controlador y el motor.

• El acoplamiento está roto o flojo. Tras desconectar la alimentación, abra la cubierta protectora de la máquina para comprobar si los tornillos de la conexión entre el motor y el husillo están apretados o rotos. Si están rotos, deben sustituirse inmediatamente.

• El husillo está roto o la tuerca está defectuosa. Después de apagar el aparato, empuje manualmente la placa deslizante para comprobar si el husillo está atascado o roto, y verifique si el tornillo está flojo o mal colocado.

• El deslizador está defectuoso. Compruebe si está dañado o si está obstruido con polvo de piedra debido a una lubricación insuficiente. Debe revisarse y limpiarse cuidadosamente.

• Configuración de parámetros de accionamiento. Compruebe que los parámetros de cada eje en el sistema de software coincidan con los parámetros iniciales y verifique si los parámetros de accionamiento han cambiado. Ajústelos a los valores correctos según el manual del usuario.

La máquina no puede procesar según la ruta establecida.

• La ruta del archivo es incorrecta. Compruebe si hay problemas con el código de ruta introducido, si la simulación de la ruta es normal y si falta algún código o si alguno está ilegible.

• Interferencia electrostática. Compruebe si el cableado de la máquina está dañado y si el cable de tierra está conectado correctamente.

• Existen problemas con la configuración del software. Verifique la configuración del software para comprobar si hay parámetros del sistema CNC desordenados debido a errores operativos o toques accidentales.

• Fallo en la unidad o configuración incorrecta. Compruebe si la fuente de alimentación y la pantalla de la unidad funcionan correctamente y si los parámetros de la unidad han cambiado.

• Fallo del cable de datos. Si se trata de una tarjeta de control o un sistema de control DSP, compruebe que el cable de datos que conecta el mando o el ordenador a la máquina esté bien conectado. Si lo está, compruebe si hay daños o desconecte el cable para comprobar que los pines funcionan correctamente.

• Problema del sistema informático. Si se trata de una máquina controlada por software, compruebe si el ordenador ha sufrido algún fallo y utilice un software antivirus para detectar si está infectado con algún virus, etc.

La ranura o el fondo de fresado no son lisos.

• El husillo no está perpendicular a la mesa. Debido a la dureza de la piedra, suelen producirse impactos y vibraciones durante el procesamiento. Si no se realiza un mantenimiento oportuno y eficaz durante un tiempo prolongado, el husillo puede inclinarse ligeramente. En ese caso, podemos utilizar un calibrador porcentual o un micrómetro para corregir la verticalidad del husillo.

• La herramienta presenta un problema. Verifique si la calidad de la herramienta es la adecuada, compruebe si está inclinada o dañada y, si es necesario, sustitúyala por una nueva y repita el proceso.

• Problema con el sistema CNC. Modifique el dibujo de procesamiento y vuelva a procesar, verifique si el proceso es normal, para así comprobar si existe algún problema con el sistema de control.

El husillo se detiene y el sonido de rotación es anormal.

• El enchufe está suelto. Después de apagar la alimentación, compruebe si el conector de aviación que une el inversor y el husillo de grabado está suelto o en cortocircuito.

• El inversor está mal configurado o presenta algún fallo. Compruebe si el valor mostrado en la pantalla del inversor es normal. Si se produce un error, consulte el manual de usuario para determinar el significado del código de error (por ejemplo, sobrecarga, sobrecorriente, etc.) y localice la causa del fallo según dicho código.

• Fallo en la tarjeta de control. En este caso, podemos pulsar el botón RUN del inversor para comprobar si el husillo funciona correctamente. Si es así, la tarjeta de control y el cable de conexión del inversor, o bien la propia tarjeta de control, están averiadas.

• Problemas internos del husillo. Un fallo en el motor del rotor o en el rodamiento del husillo provocará que este deje de girar o emita ruidos anormales. Si dispone de un husillo de repuesto, puede sustituirlo por uno nuevo para realizar pruebas o contactar con un técnico para diagnosticar la causa del fallo.

La máquina no puede regresar a su origen mecánico normalmente.

• El sentido del movimiento es opuesto. Compruebe que los parámetros del sistema o del controlador sean correctos. Puede cambiar el sentido del movimiento modificando la dirección del motor o reemplazando la línea en los parámetros del sistema.

• Fallo del interruptor de límite. Compruebe si el indicador fotoeléctrico del interruptor de límite funciona correctamente y si la línea está dañada. Si hay algún problema, sustituya el interruptor de límite por uno nuevo lo antes posible.

• Fallo del accionamiento o del motor. En este caso, puede tomar el control manualmente, revisar cada eje y observar si el movimiento es normal. Si todo está normal, considere otras posibles causas.

Problema de configuración automática de herramientas

• La superficie del instrumento de ajuste de herramientas está recubierta de material aislante. Este instrumento solo detecta el contacto con metales. Si un objeto aislante lo obstruye, el ajuste de la herramienta no se puede completar. En ese caso, se debe retirar el objeto extraño y volver a realizar la prueba.

• Interferencia de electricidad estática. Utilice un lápiz de prueba para comprobar si la electricidad estática interfiere con el funcionamiento del instrumento de ajuste de la herramienta, verifique si los tornillos del bloque de terminales de tierra están flojos y compruebe si el cable de tierra está conectado correctamente.

• Fallo en el circuito del instrumento de ajuste de herramientas. Compruebe si el cable de conexión entre el instrumento de ajuste de herramientas y el sistema de control está dañado. Si no hay ningún problema, se puede considerar que el instrumento de ajuste de herramientas está defectuoso.