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May 06, 2023

Actualización CNC: características y automatización

Puede ser un poco repetitivo en este punto argumentar la utilidad de CNC

Puede ser un poco repetitivo en este punto argumentar la utilidad de las máquinas CNC en el taller de motores moderno; ese punto ha sido recalcado por casi todos los profesionales de la industria. Pero es difícil no reiterar la utilidad de CNC y los drásticos beneficios que puede ofrecer a una empresa; su valor es incalculable. ¿O es eso?

Muchos fabricantes de motores se han mantenido alejados de las máquinas de control numérico por computadora (CNC) ya que los precios pueden ser desalentados. Según el tipo de máquina, el tamaño, la velocidad, la tolerancia, la precisión y la potencia, las máquinas pueden oscilar entre $ 5,000 para un torno CNC pequeño y $ 500,000 para una máquina fresadora CNC de producción de 5 ejes. Sin duda, es un gran esfuerzo para alguien que no ha dado el salto al mundo CNC.

Antes de que un cliente se aleje de la idea de CNC, es importante que considere los costos operativos y la rentabilidad de la(s) máquina(s). La gran velocidad a la que funcionan los centros de mecanizado CNC significa que las piezas se pueden fabricar a un ritmo mucho más rápido que el que podría producir una máquina manual controlada por un maquinista. Del mismo modo, la fatiga no es motivo de preocupación. Para los talleres que fabrican piezas en gran volumen o están considerando fabricar piezas en gran volumen, esta cualidad es vital.

Con la automatización viene una consistencia inigualable, literalmente. La ausencia, o la cantidad insignificante de interferencia humana, significa que hay poco o ningún margen de error. Esto no solo significa que los propietarios de las tiendas pueden confiar en sus procesos de fabricación, sino que una operación más que confiable significa que se puede ahorrar tiempo extra buscando nuevos diseños e innovaciones.

Y la precisión es clave cuando se trata de piezas de automóviles; los diseños complejos de bielas, pistones y anillos, bloques, culatas de cilindros y otras piezas requieren tolerancias muy ajustadas que son cada vez más difíciles de cumplir a mano o con otros procesos de mecanizado. El mecanizado CNC lo simplifica y permite la repetibilidad, sin discrepancias de una pieza a otra.

Cuando el propietario de un taller toma la decisión final de invertir en equipos de mecanizado CNC, suele haber una barrera de entrada: la facilidad de uso. Desde afuera mirando hacia adentro, una máquina pesada de 5 ejes puede sentirse como una nave espacial para alguien que nunca se ha sumergido en la operación de una, especialmente debido a los controles de la computadora y el software. Aprender diseño asistido por computadora (CAD) o modelado 3D puede ser intimidante.

Los cientos de botones, funciones y programas en pantalla pueden ser abrumadores, pero no es tan complicado como parece. De hecho, los profesionales suelen decir que cualquiera puede aprender a operar con CNC.

"Por lo general, las generaciones mayores son un poco escépticas sobre CNC con todo el control de la computadora", dice Ed Kiebler de Rottler. "Pero descubrimos que incluso cinco minutos con un cliente en una demostración es todo lo que se necesita para que acepten la idea, y lo siguiente que sabes es que están ejecutando la máquina. Nos gusta decir que puede literalmente saque a alguien de la calle que no tenga historial de mecanizado y enséñele cómo operar una de estas máquinas en una hora más o menos".

Rottler Manufacturing ha sido un referente en el mundo del mecanizado durante casi 100 años, y han creado una extensa lista de máquinas de alta tecnología en su catálogo. El centro de mecanizado universal con puerto CNC de alta potencia EM69HP ha sido un modelo insignia durante años, lo que permite a los maquinistas mecanizar bloques y fabricar piezas de 5 ejes con el último software CAD/CAM de 4C.

El EM69HP ofrece la precisión y la velocidad necesarias para reproducir culatas con una precisión excepcional, sin necesidad de trabajo manual. Tiene la capacidad de portar colectores de admisión con las mismas técnicas que se usan para portar culatas de cilindros y, al mismo tiempo, puede realizar trabajos de bloque de motor como mandrinado, pulido, mandrinado de elevadores, mandrinado en línea, aligerado y grabado, y más.

Las características incluyen un motor de eje de alta velocidad avanzado con mayor potencia (43 hp) y una velocidad de hasta 20 000 rpm. El software de fabricación asistida por computadora de Rottler permite el mecanizado industrial CNC general para una amplia variedad de aplicaciones. La EM69HP tiene movimientos ágiles y rápidos y velocidad de corte con infinitas capacidades de anticipación que ofrecen tiempos de producción rápidos.

Si bien Rottler admite que no ha lanzado nada sorprendentemente nuevo este año, Kiebler dice que su tecnología de bruñido ha evolucionado de una manera interesante.

"Gran parte del crédito debe ir a los muchachos de Total Seal Piston Rings porque hemos trabajado con ellos para resolver algunas cosas con el acabado de la superficie que es lo opuesto a lo que está haciendo el resto de la industria", dice Keibler. . "En el pasado, todos siempre trataban de hacer que los cilindros fueran más resbaladizos para que hubiera menos fricción y los anillos no se arrastraran. Eso sigue siendo cierto, pero nos hemos encontrado con los muchachos que están poniendo cantidades cada vez mayores de impulso por cilindro y cantidades copiosas de combustible a través del motor, están teniendo problemas de duración del anillo".

Al realizar el pulido de meseta, Kiebler explicó que normalmente mantendrían sus números Rpk (rugosidad máxima) y Rvk (rugosidad del valle que se encuentra debajo de la rugosidad del núcleo) en el rango de 10-20.

"Keith Jones de Total Seal dijo que para admitir niveles de potencia más altos, necesitamos más Rvk, que es esencialmente la profundidad del valle que controla la cantidad de aceite en las paredes del cilindro. En el pasado, la mayoría de los muchachos usaban anillos de molibdeno, que es un material muy poroso, por lo que podría salirse con la suya con acabados resbaladizos. En el mundo actual, con presiones de combustión y niveles de impulso, la gente ha ido a los anillos de acero recubiertos con DLC".

Estos anillos de acero no tienen un área de superficie para contener aceite, por lo que los corredores terminan lidiando con rozaduras en los anillos, problemas de calor y fricción; con cualquier ausencia de aceite hay un sellado deficiente a la pared del cilindro.

Para solucionar el problema, Rottler y Total Seal comenzaron a usar abrasivos más ásperos para fabricar piezas con números Rvk gradualmente más ásperos. Pasando de 25, a 30, a 50, incluso a cientos para algunos de los chicos diesel. Descubrieron que esto soluciona los problemas de sellado y ayuda a recuperar los números de caballos de fuerza.

Las máquinas bruñidoras más nuevas de Rottler, como la H85A, facilitan este proceso, ya que hay un "modo de meseta" dedicado que esencialmente saca al operador del procedimiento. La máquina expande automáticamente la cabeza de bruñir cuando está en el cilindro, y no gira mientras expande las piedras para no alterar el acabado en la parte superior del cilindro. Luego se alimenta en una posición estacionaria y comienza el proceso de movimiento y rotación simultáneamente.

Rottler es el único fabricante de CNC que ofrece un "modo de meseta" dedicado, donde otras máquinas continuarían girando la cabeza de bruñido mientras el operador alimenta los abrasivos.

En este saturado mercado de mecanizado, es importante que los fabricantes se diferencien de la multitud. Centroid Performance Racing es otra empresa de mecanizado popular que ha tenido éxito en la industria CNC vendiendo sistemas llave en mano a fabricantes de motores y maquinistas.

Centroid lo mantiene básico al ofrecer tres máquinas, el centro de mecanizado de bloque de motor de 4 ejes B4250, la máquina de puertos de culatas de cilindros de 5 ejes A560 y la máquina de puertos de culatas de cilindros de 5 ejes A560 XL.

El A560 puede albergar culatas para una amplia gama de configuraciones de motor: V12, V10, V8, V6, 6, 5 y 4 cilindros en línea, así como motores de motocicleta, gasolina y diésel. En el paquete llave en mano A560 XL se incluye una máquina CNC de 5 ejes, control de 5 ejes M400, software Mastercam de 5 ejes con Port Expert, software y sonda de digitalización, un paquete de herramientas de inicio, un ajustador de longitud de herramienta automático, un accesorio de culata placa, portaherramientas y un volante electrónico MPG. Los recién llegados a Centroid y el mecanizado CNC también estarán felices de saber que Centroid incluye seis días de capacitación personalizada en portabilidad y dos días de capacitación en bloques con compras.

El cabezal articulado con husillo de bolas de Centroid en el A560 se diseñó específicamente para la conexión de cabezales de cilindros CNC. La máquina multiusos también puede conectar colectores de admisión, mecanizar cámaras de combustión, grabar letras, números y símbolos, agregar ranuras para juntas tóricas y más. Hecho de hierro fundido rígido, el cabezal articulado proporciona 60 grados de inclinación en cada dirección para que la herramienta pueda cortar incluso los puertos más radicales.

El diseño de la A560 minimiza el movimiento de la herramienta para lograr una acción de corte rápida y suave, y el exclusivo mecanismo de husillo de bolas del cabezal articulado produce una de las acciones de 5 ejes más suaves del mercado. El diseño también supera los problemas de juego y mantenimiento que se encuentran con algunas otras máquinas.

Antes de que Centroid fabricara y vendiera máquinas y sistemas llave en mano, era un fabricante de control CNC que producía kits de control CNC para fresadoras y tornos, además de proporcionar actualizaciones de CNC.

"Los maquinistas de hoy siempre quieren maximizar sus capacidades en el taller", dice John Cowher de Centroid. "El mecanizado CNC no es una industria que evolucione muy rápido, no hay nuevas revelaciones cada pocos meses. Pero lo que seguiremos viendo es más automatización y menos participación del operador, lo que solo aumentará la cantidad de producto". un maquinista puede producir".EB