La industria del automóvil está impulsando constantemente la electromovilidad.
Esto, a su vez, tiene implicaciones para la tecnología de fabricación. Cada vez hay que procesar piezas más complejas y ligeras.
¿Cuál es la forma más económica de mecanizar los componentes de las baterías? ¿Qué retos plantea la fabricación de engranajes y transmisiones? Estas y otras preguntas serán algunas de las cuestiones clave en la EMO Hannover 2023.
Cual es el camino a emprender por los mecanizadores?
Los investigadores tienen una papel fundamental en el desarrollo de estas tecnologías y los fabricantes de maquinas-herramienta y utillaje comparten esa responsabilidad pues tienen ante si un importante reto.
Os apuntamos los ejes principales de actuación, extraídos de un artículo recientemente publicado por la prestigiosa revista digital Info PLC plus plus que nos da algunas claves.
Engranajes silenciosos
Aunque se han realizado esfuerzos notorios para aminorar su impacto ,el motor de combustión sigue siendo ruidoso y los engranajes son ahora el foco de atención para la nueva movilidad que pretende ser altamente silenciosa.
La firma Klingelnberg GmbH, de Hückeswagen, por ejemplo se centra principalmente en el rectificado de engranajes, así como en el aseguramiento de la calidad. "En el rectificado de engranajes, Quiet Surface Shifting (QSS) ofrece una estrategia inteligente de reavivado y rectificado para romper las estructuras de rectificado regulares de la superficie del engranaje, lo que mejora el comportamiento acústico", explica Christof Gorgels, vicepresidente de Tecnología e Innovación de Klingelnberg.
Este tipo de desarrollos va a tener sin duda un importante papel en la búsqueda del silencio para este tipo de movilidad al ser el mas ruidoso de los componentes de la transmisión de los vehículos.
Series cruzadas para los principales componentes de e-mobility
Otro actor importante va a ser la firma Grob-Werke GmbH & Co. KG, con sede en Mindelheim (Baviera), conocida por su amplia y diferenciada cartera de máquinas.
Desde hace varios años, dirige cada vez más sus productos a los fabricantes del sector de la electromovilidad. Este será también el tema central del stand de la empresa en la EMO de Hannover. "El desarrollo no se detiene, y el mercado demanda equipos para la producción de estatores, rotores y baterías. Pero también necesita bandejas de baterías de construcción ligera, subchasis, componentes estructurales y mucho más para los e-drives", explica Christian Müller, CSO y miembro de la Junta Directiva. Por este motivo, Grob está orientando cada vez más su cartera de tecnologías de mecanizado en esta dirección. Las series se están optimizando para la electromovilidad y se están rediseñando por completo y lanzando al mercado para satisfacer las necesidades cambiantes de los clientes.
Una serie de máquinas actual representa un buen ejemplo de ello. Se han desarrollado máquinas para la fabricación ligera de componentes para la e-drive y también se están adaptando las máquinas monohusillo y bimandril. Para 2023, están previstos nuevos tamaños de máquina que permitirán fresar componentes aún mayores para el e-drive en una sola operación.
Estrategia para los bastidores de baterías
El bastidor de la batería es un componente clave en todo vehículo de propulsión eléctrica. Los expertos en electromovilidad de Mapal Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG en Aalen, Alemania, han desarrollado un proceso genérico basado en varios componentes del cliente.
Contiene las principales operaciones de mecanizado del bastidor de la batería para un componente genérico. Los principales retos de mecanizado incluyen taladros escalonados, taladros con diferentes diámetros a través de múltiples capas, cajeras fresadas con varias dimensiones, hombros y, lo que es más importante, susceptibilidad a las vibraciones debido a estructuras de nervaduras finas y control de rotura de virutas. "Mapal hace frente a estos retos principalmente utilizando fresas especialmente diseñadas. Incluso la mayoría de los taladros del componente del bastidor se fresan", informa Matthias Winter, Jefe Global de Gestión de Segmentos de Automoción. "El tiempo de ciclo es algo más largo si se fresan los orificios, sin embargo, el proceso ofrece claras ventajas en este caso concreto: virutas de fresado cortas que pueden eliminarse fácilmente, formación reducida de rebabas, mayor fiabilidad del proceso y ausencia de cambios de herramienta."
La empresa de Baden-Württemberg recomienda el uso de una fresa especial de metal duro para desbastar los resaltes, las cavidades y las ranuras, así como para el acabado de las cavidades. De este modo se crean las mejores superficies posibles y se trabaja de forma estable incluso en esquinas con grandes envolturas y cargas elevadas. Una característica especial de esta herramienta es que los usuarios pueden acabar mayores profundidades en una sola acción.
Digitalización impulsora de nuevas arquitecturas de transmisión
Los motores de alta velocidad permiten fabricar motores eléctricos de bajo volumen pero gran potencia. "Sin embargo, este tipo de transmisiones requieren una elevada relación de transmisión para obtener la velocidad relativamente baja de las ruedas. Al mismo tiempo, las transmisiones tienen que ser aún más eficientes que antes para evitar cualquier impacto negativo en la autonomía del vehículo y el rendimiento continuo del accionamiento", explica el Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer, Director de Máquinas, Equipos y Automatización de Procesos del Instituto wbk de Ciencias de la Producción.
Os hemos dejado algunos apuntes, pero esto solo acaba de empezar.
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