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Creación de mapas mediante grabado con una fresadora CNC

Nivel de dificultad: intermedio (configuración de CAM). Tiempo: de 2 a 4 horas, incluyendo la programación de la trayectoria de la herramienta y un último pase de acabado. Los mejores temas: topografía, profundidad de lagos y océanos, líneas costeras y contornos urbanos bien definidos.

Tanto una fresadora CNC como un láser buscan lo mismo en esta herramienta: capas vectoriales limpias con un orden de profundidad claro. Mientras que un láser corta cada capa de una lámina separada y luego se pegan todas las capas, una fresadora CNC talla todo el relieve a partir de una sola tabla; cada capa del mapa se convierte en un hueco a una profundidad diferente, de modo que el terreno desciende en la madera en lugar de elevarse sobre ella.

Los patrones que se proyectan sobre un láser en forma de capas superpuestas son exactamente los mismos que se proyectan sobre una fresadora en forma de relieve grabado: mapas topográficos, cartas de profundidad de lagos y océanos, y cuencas terrestres y marinas. La exportación de cada capa en formato SVG proporciona un contorno cerrado por cada nivel de elevación o banda de profundidad, que es precisamente lo que necesita su software CAM para generar una trayectoria de herramienta de mecanizado de cavidades en cada etapa.

Abra una configuración predefinida de relieve para realizar el grabado

What You'll Need

  • Una fresadora CNC (Shapeoko, Onefinity, X-Carve o de mayor tamaño) y un software CAM (Carbide Create, VCarve, Fusion 360 o similar)
  • Una pieza de madera dura maciza lo suficientemente gruesa para la cavidad más profunda: madera de tilo, arce, nogal o un panel ensamblado con pegamento; MDF para una talla con acabado de pintura
  • Una fresa de corte descendente o de compresión para obtener paredes de cavidades limpias (3,175 mm / 1/8 de pulgada es una buena opción versátil) y una fresa en forma de V pequeña para grabar contornos y letras
  • Opcional: acrílico tintado para una capa de agua incrustada, pegamento para madera, aceite de acabado o pintura

Paso 1: Comience con una configuración predefinida de relieve

Abra un archivo preestablecido cuyos niveles ya representen los diferentes planos de profundidad. Los mejores candidatos para el control numérico por computadora (CNC):

Un número menor de capas, seleccionadas cuidadosamente, produce un mejor resultado que las dieciséis: entre 8 y 10 niveles de altura permiten crear una terraza limpia sin un número excesivo de trayectorias de herramienta. Elimine las bandas vacías (los niveles de altura superiores al punto más alto) antes de exportar.

Paso 2: Planifique la profundidad de cada tramo

En una máquina CNC, las capas no se superponen, sino que se cortan en profundidad. Determine la profundidad total del relieve y divídala por el número de capas:

  • Ejemplo: una hendidura de 20 mm de profundidad que atraviesa 10 bandas de elevación significa que cada banda está 2 mm más abajo que la banda superior.
  • La capa de mapa superior (la elevación más alta, o la placa de la costa en una carta batimétrica) es la superficie de la tabla; no se realiza un vaciado. Cada capa inferior es un corte de vaciado según su profundidad de paso.
  • Asegúrese de que la parte más profunda del bolsillo quede cómodamente por encima del grosor de la pieza en blanco para evitar que la herramienta la atraviese y dañe la superficie de apoyo.
  • Un terreno accidentado genera espacios estrechos entre las curvas de nivel; en una fresadora, estos espacios se convierten en paredes delgadas y frágiles. Amplíe los pasos o simplifique las capas si las paredes se vuelven más delgadas que el diámetro de la fresa.

Paso 3: exportar los archivos SVG de la capa

  • Exporta el ZIP de SVG por capa: obtendrás un contorno cerrado por banda, nombrados en orden, lo que equivale a una sola región de bolsillo por archivo.
  • Activa la limpieza de polígonos pequeños para eliminar islas aisladas diminutas que se convertirían en protuberancias imposibles de mecanizar.
  • Mantenga la configuración de inversión/agujeros tal como viene preestablecida de fábrica, para que cada banda de profundidad se exporte como una placa con agujeros (la zona que debe quedar intacta) y no como una masa sólida.
  • Observe el orden de las capas que se muestra en el panel de la pantalla; asignará las profundidades de los bolsillos, desde las más profundas hasta las más superficiales, para que coincidan con este orden en el software CAM.

Choose Your Build Method

Desde capas SVG hasta relieves tallados

  1. Importa todos los archivos SVG de las capas en un único archivo CAM, asegurándote de que todos tengan el mismo punto de origen para que se mantengan alineados. La mayoría de los programas te permiten importar un archivo SVG directamente al lienzo.
  2. Asigne a cada capa una trayectoria de herramienta de vaciado según su profundidad de paso: la banda más alta la más superficial (o cero) y la banda más profunda a profundidad total. Una pasada de desbaste con su fresa más una pasada de acabado limpian los fondos.
  3. Utilice una fresa de corte descendente o de compresión para mantener los bordes superiores de cada terraza bien definidos y evitar que se deshilachen.
  4. Añada una pasada de V-carve para grabar las líneas costeras, el nombre del lago o las coordenadas utilizando las capas de texto y contorno; la fresa en V proporciona letras nítidas que una fresa de extremo plano no puede lograr.
  5. Realice el último corte de perfil para separar el panel de la pieza original, dejando pequeñas pestañas para que no se desplace durante el corte final.
  6. Lije suavemente las terrazas y, a continuación, aplique un acabado con aceite para maderas duras o pinte las zonas hundidas para crear un efecto de coloración hipsométrica (tonos verdes en las zonas bajas, tonos marrones en las zonas intermedias y blanco en las cimas).

Avance y velocidad: trate este proceso como cualquier otro trabajo de fresado superficial para el material que esté utilizando. Las maderas duras y el acrílico requieren una fresa de corte descendente, una profundidad de corte moderada por pasada y una buena evacuación de virutas entre pasadas; el MDF se trabaja rápidamente, pero desgasta las fresas, así que píntelo para ocultar las imperfecciones. Siempre realice una prueba de fresado con dos o tres líneas en un trozo de material de desecho para confirmar sus cálculos de profundidad antes de trabajar una pieza de madera dura de buena calidad.

El agua como incrustación acrílica

  1. Para los mapas de profundidad, realice un vaciado (pocket) de la cuenca del lago u océano con unos pocos milímetros de profundidad a lo largo de todo su contorno.
  2. Corte una forma coincidente de acrílico azul tintado (con láser o CNC) e incrustela en el hueco para obtener una superficie de agua cristalina.
  3. Como alternativa, rellene el recipiente tallado con resina epoxi coloreada para lograr un efecto visual similar al del agua vertida; primero, proteja el borde con cinta adhesiva.

Make It Yours

  • Esculpe la silueta de tu montaña favorita (Banff, las montañas Tetón o la estación de esquí de tu localidad) en un único bloque de madera dura y aplícale aceite para obtener una pieza cálida y agradable al tacto.
  • Pinte cada hueco con un tono hipsométrico antes de lijar ligeramente la superficie, de modo que solo la parte superior de las terrazas quede con la madera al descubierto.
  • Graba en forma de «V» la elevación y las coordenadas de la cima en la cara superior.
  • Pegue una pieza de madera con vetas alternadas de nogal y arce, de modo que las terrazas talladas revelen bandas de madera de colores contrastantes a medida que descienden en niveles.
  • Vierta resina epoxi teñida en una cavidad con forma de lago para crear una fuente de agua decorativa, similar a una encimera de bar.
  • Copia el archivo y crea una pieza de dos caras: en la parte delantera, representa el terreno; en la parte trasera, un mapa grabado de la costa.