Mecanizado CNC en la producción de energía: 3 claves para profesionales del sector

Las necesidades energéticas de los humanos eran modestas antes de la revolución industrial. Por ejemplo, estábamos contentos utilizando energía del sol para calor, caballos para transporte, la fuerza del viento para navegar por el globo, y agua para impulsar máquinas simples que molían granos. Todo cambió en la década de 1780, con un alto crecimiento en plantas de generación de energía de vapor, cuyos componentes se fabricaban principalmente usando tornos de alta velocidad.

Pero a medida que las necesidades energéticas continuaron creciendo desde que comenzó la industrialización rápida, los sistemas y tecnologías energéticas se volvieron más sofisticados. Como resultado, se volvió más desafiante para los fabricantes cumplir con los requisitos de fabricación de la industria energética hasta el advenimiento de la tecnología de mecanizado CNC en 1952.

En este artículo, cubriremos el mecanizado CNC en la industria energética. Presentaremos tres cosas que debes saber sobre las máquinas CNC y su papel en el sector energético actual. ¡Así que entremos directamente!

#1 El mecanizado CNC ayuda a fabricar turbinas y componentes de generadores hidroeléctricos

Las turbinas y generadores hidroeléctricos son masivos, consistiendo en cientos de miles de componentes. Estos componentes varían en diseño y tamaño, con algunos componentes más pequeños que tu dedo índice y otros más grandes que el tamaño de un automóvil. Independientemente de la variación en tamaño, un requisito clave es que estos componentes se mecanicen con precisión y exactitud para asegurar un ensamblaje sin problemas.

Las máquinas CNC se encuentran entre las tecnologías de mecanizado clave que los diseñadores de productos usan en la industria energética para satisfacer estos requisitos. Por ejemplo, Canyon Hydro (uno de los principales fabricantes de turbinas hidroeléctricas Pelton y Francis) confía en una fresadora CNC de 7 ejes para fabricar la mayoría de los componentes que componen sus sistemas hidroeléctricos de 36 pies de largo y 25 toneladas.

La razón de esta alta dependencia de las máquinas CNC es comprensible. Primero, las máquinas CNC pueden mecanizar con tolerancias tan pequeñas como 4 µm, que es prácticamente el límite de tolerancia que encontrarías en muchos componentes y partes de energía hidroeléctrica (como ejes simples, impulsores y casquillos). Segundo, las máquinas CNC multi-eje son particularmente adecuadas para fabricar geometrías extremadamente grandes y complejas.

Pero las aplicaciones de las máquinas CNC no se limitan a la industria de energías renovables.

#2 El mecanizado CNC ayuda a fabricar materiales difíciles de mecanizar en generadores y turbinas convencionales

Al igual que los sistemas hidroeléctricos, las turbinas y generadores convencionales —que dependen de combustibles fósiles para generar energía— cuentan con miles de componentes. Sin embargo, a diferencia de los sistemas de energías renovables, los componentes de generadores convencionales están sujetos a condiciones térmicas extremadamente altas de hasta 2300 °F, lo que lleva a los ingenieros a depender de materiales de alta resistencia y resistencia térmica para estos componentes.

Encontrar un material con alta resistencia y resistencia térmica no es un problema para los diseñadores de productos. En cambio, el desafío es encontrar un método de fabricación adecuado para estos metales. Por ejemplo, un material de alta resistencia como el titanio y sus aleaciones tiene mala (o media) mecanizabilidad y es propenso al chatter durante el corte de metal.

Debido a la compatibilidad de las máquinas CNC con una amplia gama de materiales, los fabricantes confían en ellas para fabricar metales difíciles de mecanizar encontrados en generadores y turbinas convencionales. Por ejemplo, los mecanizadores calificados suelen mecanizar titanio con velocidades de corte recomendadas de 59 m/min para desbaste y más de 180 m/min para operaciones de acabado.

Más información sobre la diferencia entre velocidad de avance vs. velocidad de corte.

#3 El mecanizado CNC contribuye a la investigación en sistemas de energía solar y eólica

Los sistemas de energía solar y eólica están tomando lentamente el centro del escenario en todo el mundo, reemplazando los sistemas energéticos convencionales que dependen de combustibles fósiles y contribuyen al cambio climático. Como resultado, se están realizando estudios de investigación para mejorar la eficiencia y el rendimiento de estos sistemas. Por ejemplo, algunos científicos investigadores están investigando la eficiencia energética y el rendimiento de diseños novedosos de palas de turbinas eólicas y paneles solares.

Y como habrás adivinado, las máquinas CNC se encuentran entre las tecnologías usadas para prototipado rápido de las palas y paneles solares utilizados en la mayoría de estos estudios de investigación. Una razón principal para esta preferencia es la facilidad de modificar diseños en el mecanizado CNC.

Con el mecanizado CNC, solo necesitas modificar dimensiones en tu software CAD 3D, y un mecanizador CNC no tendrá problemas para fabricar tu nueva pala (o diseños de paneles solares) rápidamente. Este no es el caso con métodos de fabricación convencionales como el moldeo por inyección, donde tienes que empezar de cero recreando moldes.

(Artículo relacionado: ¿Deberías usar CNC para prototipado rápido? Ventajas y desventajas)

Mecanizado CNC para la industria energética: Gensun puede ayudar

Ahora que entiendes el papel del mecanizado CNC en la industria energética hoy, estarás de acuerdo en que el mecanizado CNC ha sido un método de fabricación esencial desde la revolución industrial. Pero tanto como las máquinas CNC simplifican el mecanizado de piezas energéticas, el éxito de tu proyecto también depende del taller con el que trabajes.

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