¿Cuáles son las aplicaciones del mecanizado CNC en la industria automotriz?

De una forma u otra, los automóviles existen desde el siglo XIX. Su introducción cambió la civilización, brindando transporte personal rápido a grandes sectores de la población mientras creaba una nueva fuerza laboral e introducía un nuevo aspecto de la cultura popular.

La industria automotriz ahora existe en todas partes. Aunque EE. UU. dominaba la producción de automóviles a principios del siglo XX, los automóviles de hoy en día se producen a gran escala en todo el mundo, siendo China actualmente el principal fabricante mundial de vehículos de carretera. Solo en 2018 se vendieron 81,5 millones de automóviles en todo el mundo.

En el siglo y medio transcurrido desde los primeros automóviles, los procesos de fabricación de automóviles han cambiado significativamente. Cuando comenzó la producción en masa de automóviles, cuando Ford presentó el icónico Modelo T, la mayor parte del trabajo de ensamblaje se realizaba a mano.

Sin embargo, desde la década de 1960, los robots se han convertido en algo común y llevan a cabo soldaduras y ensamblajes en un período de tiempo mucho más corto de lo que sería posible solo con manos humanas.

Para ciertas piezas de automóviles, el proceso de mecanizado CNC, que implica realizar tareas como taladrado y mandrinado con control informático y automatización, ahora sirve como una opción favorable tanto para la creación de prototipos como para la producción. El fresado de piezas de automóviles está tan extendido como práctico, y muchas cadenas de suministro de automóviles dependen de los OEM que brindan servicios de mecanizado CNC.

Las máquinas CNC convierten un archivo digital en una secuencia de instrucciones de computadora, que se envían a una herramienta motorizada como un taladro, un torno o una fresadora. La máquina herramienta convierte un bloque de material (la pieza de trabajo) en un producto terminado cortándolo en los lugares apropiados y puede proporcionar una precisión mucho mayor que el mecanizado convencional de piezas.

¿Qué piezas de automóviles se fabrican con mecanizado CNC?

Motores

El mecanizado CNC (incluido el fresado CNC, el torneado CNC, la electroerosión por hilo y otros procesos) se puede utilizar para crear varios componentes importantes del motor de combustión de un automóvil. Por ejemplo, un bloque grande de aleación de aluminio se puede mecanizar en un bloque de motor (o bloque de cilindros), la estructura metálica que comprende los cilindros de un motor donde los pistones en movimiento se desplazan hacia arriba y hacia abajo.

Aunque la programación de la máquina CNC es un proceso lento que requiere un alto nivel de habilidad, la máquina puede, una vez preparada, llevar a cabo sus instrucciones sin ayuda. Esto significa que se pueden mecanizar varios bloques de motor en sucesión sin un aumento significativo de mano de obra.

Las culatas de cilindros, piezas de automóviles que encierran los cilindros sobre el bloque de cilindros, también se producen comúnmente mediante técnicas de mecanizado CNC.

Iluminación

El mecanizado de aluminio es una de las aplicaciones más importantes de la tecnología CNC en la industria automotriz, pero se pueden usar materiales como el vidrio acrílico o el poli(metacrilato de metilo) (PMMA) para fabricar otros componentes importantes.

Al mecanizar PMMA, los fabricantes pueden producir iluminación para un vehículo, incluidos los faros y la iluminación interior. Aunque estas piezas acrílicas necesitan rectificarse y pulirse después del mecanizado CNC, todo el proceso sigue siendo relativamente rápido, lo que permite a los fabricantes de automóviles crear prototipos de nuevas lámparas para sus automóviles.

El PMMA se usa comúnmente como una alternativa al vidrio resistente a los golpes y se puede convertir en ventanas, escudos transparentes, peceras y otros objetos.

Otras piezas

El mecanizado automotriz puede fabricar varias otras piezas de automóviles, incluidos, entre otros, componentes de suspensión, piezas de escape, carcasas de carburadores, componentes de sistemas de fluidos, bujes y retenedores de válvulas. La tecnología de fabricación también es particularmente útil para la personalización de vehículos y sus autopartes específicas, ya que CAD permite la modificación rápida de diseños de piezas y la fabricación de piezas personalizadas.

Ventajas del uso del mecanizado CNC en la industria automotriz

Velocidad

Una de las ventajas más significativas del mecanizado CNC de piezas de automóviles sobre el mecanizado convencional es la velocidad, con plazos de entrega especialmente cortos durante la producción de bajo volumen. Dado que el mecanizado lo realiza automáticamente una computadora, no es necesario tener en cuenta limitaciones humanas como la fatiga en el proceso. Las ventajas de velocidad del CNC se vuelven particularmente evidentes cuando se producen grandes volúmenes de una pieza, ya que las instrucciones de la computadora se pueden repetir tantas veces como sea necesario.

Sin embargo, el mecanizado convencional puede ser más rápido en ciertos casos, como cuando solo se necesita producir una sola unidad del objeto. En estos casos, el tiempo que lleva crear las instrucciones de la computadora puede exceder el tiempo que llevaría mecanizar una sola pieza manualmente.

Exactitud y precisión

Otra razón por la que los fabricantes de automóviles favorecen el mecanizado CNC es la exactitud y la alta precisión del proceso. La naturaleza digital y autónoma del proceso deja pocas posibilidades de error, mientras que los ajustes de mecanizado CNC de máxima precisión pueden proporcionar tolerancias de ±0,001″. Es comprensible que la industria automotriz a menudo exija tolerancias tan finas, ya que el mal funcionamiento de un motor u otro componente crítico podría tener graves consecuencias para el usuario final. El mecanizado de precisión de componentes automotrices a menudo se requiere para la producción de piezas metálicas de uso final, aunque se pueden usar tolerancias más flexibles para prototipos de piezas CNC.

Repetibilidad

Dado que el mismo trabajo de mecanizado CNC se puede repetir varias veces sin discrepancias entre las piezas, la tecnología es particularmente útil cuando un fabricante necesita producir grandes volúmenes de un solo componente. Y en una industria en la que se fabrican y venden 81,5 millones de automóviles al año, la demanda de grandes volúmenes (con un estricto control de calidad en todo momento) es un lugar común.

Afortunadamente, el mecanizado CNC es más rentable cuando se trata de grandes volúmenes, ya que el mecanizado real del producto requiere menos mano de obra que la etapa preparatoria, que implica el diseño digital del componente, la preparación del código G y la selección de materiales.

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