Actualización CNC: características y automatización

Podría resultar 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 del 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 desalentadores. Dependiendo del tipo de máquina, tamaño, velocidad, tolerancia, precisión y potencia, las máquinas pueden oscilar entre $5,000 por un pequeño torno CNC hasta $500,000 por una fresadora CNC de 5 ejes de producción. Sin duda, es un esfuerzo enorme para alguien que no ha dado el salto al mundo del CNC.

Antes de que un cliente abandone la idea del CNC, es importante que considere los costos operativos y la rentabilidad de la(s) máquina(s). La gran velocidad a la que trabajan 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. Asimismo, la fatiga no es motivo de preocupación. Para los talleres que fabrican piezas en gran volumen o que están considerando fabricar piezas en gran volumen, esta calidad es vital.

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

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

Cuando el dueño de un taller toma la decisión final de invertir en equipos de mecanizado CNC, generalmente hay una barrera de entrada: la usabilidad. Desde fuera, una máquina pesada de 5 ejes puede parecer una nave espacial para alguien que nunca se ha sumergido en el funcionamiento de una, especialmente debido a los controles y el software de la computadora. Aprender diseño asistido por computadora (CAD) o modelado 3D puede resultar intimidante.

Los cientos de botones, funciones y programas que aparecen en pantalla pueden resultar abrumadores, pero no son tan complicados como parece. De hecho, los profesionales suelen decir que cualquiera puede aprender a operar un CNC.

"Por lo general, son las generaciones mayores las que se muestran un poco escépticas respecto al CNC con todo el control por ordenador", dice Ed Kiebler de Rottler. “Pero hemos descubierto que incluso cinco minutos con un cliente en una demostración es todo lo que se necesita para que se sume a la idea, y lo siguiente que sabes es que está ejecutando la máquina. Nos gusta decir que, literalmente, se puede sacar de la calle a alguien que no tenga experiencia en mecanizado y enseñarle cómo utilizar una de estas máquinas en aproximadamente una hora”.

Rottler Manufacturing ha sido un referente en el mundo del mecanizado durante casi 100 años y ha 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 emblemático durante años, lo que permite a los maquinistas mecanizar bloques y fabricar piezas de 5 ejes con el último software CAD/CAM 4C.

El EM69HP ofrece la precisión y 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 utilizadas para portar culatas de cilindros y, al mismo tiempo, puede realizar trabajos de bloques de motor como taladrado, pulido, taladrado de elevación, taladrado de líneas, aligeramiento y grabado, y más.

Las características incluyen un motor de husillo avanzado de alta velocidad con mayor potencia (43 hp) y 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 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 pulido ha evolucionado de una manera interesante.

"Gran parte del crédito debe ser para los chicos de Total Seal Piston Rings porque hemos trabajado con ellos para descubrir algunas cosas con acabado superficial que es lo opuesto a lo que está haciendo el resto de la industria", dice Keibler. . “En el pasado, todo el mundo siempre intentaba hacer que los cilindros fueran más pulidos para que hubiera menos fricción y los anillos no se arrastraran. Eso sigue siendo cierto, pero hemos descubierto que los muchachos que están aplicando cantidades cada vez mayores de impulso por cilindro y grandes cantidades de combustible a través del motor, tienen problemas con la longevidad del anillo”.

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

“Keith Jones de Total Seal dijo que para soportar niveles de potencia más altos, necesitamos más Rvk, que es esencialmente la profundidad del valle que controla la cantidad de aceite que hay en las paredes del cilindro. En el pasado, la mayoría de los chicos utilizaban anillos de molibdeno, que es un material muy poroso, por lo que se podían conseguir acabados resbaladizos. En el mundo actual, con presiones de combustión y niveles de sobrealimentación, la gente ha optado por anillos de acero recubiertos de DLC”.

Estos anillos de acero no tienen superficie para retener aceite, por lo que los corredores terminan lidiando con raspaduras en los anillos, problemas de calor y fricción; con cualquier ausencia de aceite, el sellado de la pared del cilindro es deficiente.

Para solucionar el problema, Rottler y Total Seal comenzaron a utilizar abrasivos más ásperos para fabricar piezas con números Rvk cada vez más ásperos. Pasando de 25, a 30, a 50, incluso cientos para algunos de los tipos de diésel. Descubrieron que esto soluciona los problemas de sellado y ayuda a aumentar nuevamente la cantidad de caballos de fuerza.

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

Rottler es el único fabricante de CNC que ofrece un “modo de meseta” dedicado, en el que otras máquinas continuarían haciendo girar el cabezal de pulido mientras el operador alimenta abrasivos.

En este saturado mercado del mecanizado, es importante que los fabricantes se distingan 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 mantiene su carácter básico al ofrecer tres máquinas: el centro de mecanizado de bloques de motor de 4 ejes B4250, la máquina de montaje de culatas de cilindros de 5 ejes A560 y la máquina de montaje de culatas de cilindros de 5 ejes A560 XL.

El A560 puede alojar 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 del A560 XL se incluye una máquina CNC de 5 ejes, un control de 5 ejes M400, un software Mastercam de 5 ejes con Port Expert, una sonda y software de digitalización, un paquete de herramientas de inicio, un ajustador automático de longitud de herramienta y un accesorio de culata. placa, portaherramientas y volante electrónico MPG. Los recién llegados al mecanizado Centroid y CNC también estarán felices de saber que Centroid incluye seis días de capacitación en portabilidad personalizada y dos días de capacitación en bloques con compras.

El cabezal articulado de accionamiento por husillo de bolas Centroid del A560 fue diseñado específicamente para el puerto de culata de cilindro CNC. La máquina de usos múltiples también puede albergar colectores de admisión, cámaras de combustión de la máquina, 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 del A560 minimiza el movimiento de la herramienta para una acción de corte rápida y suave y el exclusivo 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 en otras máquinas.

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

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