Factores clave que influyen en la calidad y fiabilidad del prototipo

El control de calidad es un aspecto importante de cualquier prototipo funcional. Hoy en día, la mecanización y automatización se han convertido en la corriente principal del desarrollo industrial. En el proceso de aplicación, debido a la falta de coordinación o cooperación entre ciertas piezas, las máquinas y equipos ensamblados a partir de diversas piezas son propensos a problemas. Especificaciones de materias primas, rendimiento, uso de material, vibración de máquina, presión de sujeción o flojedad, deformación elástica del sistema de proceso, operaciones del trabajador, métodos de prueba e errores de inspectores, etc., afectarán la calidad de productos procesados.

Los siguientes son los principales factores que afectan la calidad del prototipo funcional.

Factor humano

A medida que las funciones de las máquinas se vuelven más complejas, el nivel de programadores y operadores varía enormemente. Las personas juegan un papel importante en la operación del sistema de procesamiento. Los operadores de máquina deben tener habilidades avanzadas de operación y programación. Esto, combinado con el uso de la computadora, asegura el máximo aprovechamiento del equipo. Para ello, los operadores deben conocer el rendimiento del equipo. Si el operador no conoce suficientemente el rendimiento, puede operar incorrectamente, acelerando el desgaste de piezas de la máquina e incluso causando daños.

Esto requerirá altos costos de mantenimiento y largo tiempo. Para restaurar la precisión original, el operador debe entender y dominar el manual de la máquina y sus precauciones para producción civilizada y segura. Es necesario fortalecer la formación en habilidades de todo el personal de procesamiento y producción, organizar racionalmente puestos de primer y segundo procesamiento, y mejorar la conciencia de calidad y responsabilidad laboral. Personas con buena conciencia de calidad y responsabilidad producirán prototipos funcionales de alta calidad. (artículo relacionado: ¿Qué tan importante es la gestión de fábrica de mecanizado mecánico?)

Máquina

El sistema de procesamiento completo consta de máquina, piezas, fijaciones y herramientas. La precisión de mecanizado está relacionada con la precisión de todo el sistema de proceso. Diversos errores en el sistema se reflejarán de diferentes formas como tolerancias de mecanizado bajo distintas condiciones.

La precisión de la máquina es factor importante que afecta la calidad de piezas de prototipo. Cuando la precisión es pobre, algunas piezas están dañadas o los juegos se ajustan mal, aparecerán diversos defectos durante el procesamiento del prototipo.

Por tanto, no solo debemos elegir el ángulo adecuado, cantidad de corte y método de procesamiento, sino entender el impacto de la precisión de la máquina en la calidad. El mantenimiento de la máquina afecta directamente la calidad y eficiencia del prototipo. Para asegurar precisión y prolongar vida útil, todas las máquinas deben mantenerse adecuadamente.

Métodos de procesamiento

Hay muchos métodos, de los cuales el corte es el más común. Durante el corte, la pieza sufre cambios de fuerza y calor, y las propiedades físico-mecánicas del metal se endurecen ligeramente, por lo que la elección de herramientas juega papel importante.

Normalmente, el material de la herramienta debe seleccionarse según el material de la pieza a procesar. De lo contrario, la superficie formará rebabas relacionadas con la herramienta, aumentando rugosidad y reduciendo calidad superficial. (artículo relacionado: ¿Cómo elegir la herramienta adecuada para diferentes materiales mecanizados?)

El segundo factor de calidad es la lubricación y cantidad de corte usada. Mala lubricación causa acumulación de calor, deformación de la pieza y menor calidad.

En el proceso de mecanizado, el sistema de mecanizado es el mando general de todo el corte. Todos los procesos se realizan según el sistema, por lo que la precisión y rigidez del sistema también son factores principales que afectan la calidad.

Dos principios para la organización del procesamiento:

Dispersión del procesamiento: usar múltiples procesos para fabricar piezas complejas y dividirlas en múltiples máquinas.

Concentración del procesamiento: funciones compuestas de máquina, como torneado-fresado compuesto, procesamiento láser ultrasónico por vibración, rectificado, enlace de 5 ejes, etc. Todos los procesos se completan en una máquina. Según análisis de estructura de la pieza, el uso de diferentes métodos también es factor importante que afecta la calidad.

Material

Los materiales mecanizados suelen dividirse en plásticos y metales. Cada material tiene sus características. También es muy importante seleccionar materiales adecuados según requisitos y aplicaciones de la pieza. El material debe mantener consistencia de piezas para asegurar misma calidad. De lo contrario, la calidad de cada parte del prototipo será diferente. Además, durante el endurecimiento del prototipo plástico, no debe ocurrir deformación. Estas son funciones a considerar al verificar calidad de piezas. (artículo relacionado: Guía de selección de materiales para mecanizado CNC)

Inspección

Tras finalizar el mecanizado, la inspección es el último paso crítico antes de la entrega al cliente.

La inspección de mecanizado generalmente debe atender dos aspectos:

1. Procedimiento de inspección

Incluye proceso de inspección y regulaciones, sistemas, estándares relacionados. Generalmente, el proceso es la ubicación y método de intervención durante la producción, incluyendo primera inspección, autoinspección, inspección mutua e inspección a tiempo completo.

2. Método de inspección

Se refiere a cómo inspeccionar y estándares. La inspección de piezas mecanizadas suele realizarse según dibujos mecánicos, identificando productos mediante instrumentos y herramientas de medición.

Inspección tradicional y moderna de mecanizado

Instrumentos tradicionales: micrómetro, comparador, pie de rey, regla plana, regla recta, nivel y varios calibres de tapón, anillo, etc. Instrumentos modernos: colimadores ópticos, proyectores, máquinas de medición tridimensional, teodolitos, detectores láser, etc.

Inspectores calificados deben dominar conocimientos de instrumentos y herramientas de medición relacionados con productos unitarios.

En el proceso, para controlar la calidad, es necesario entender y analizar los diversos factores que impiden cumplir requisitos, y tomar medidas técnicas efectivas para superarlos.

Conclusión

Con la mejora continua de niveles de producción modernos, los requisitos de calidad de productos procesados son cada vez más altos. Solo tomando medidas integrales para controlar la calidad, se logra finalmente mejorar la vida útil y servicio de equipos, considerando beneficios económicos y ahorro energético en el proceso. Al mismo tiempo, la calidad debe garantizarse para promover el desarrollo estable a largo plazo de la industria del mecanizado.