Plásticos de ingeniería comúnmente utilizados en la industria automotriz y opción de material flexible de la tecnología de creación de prototipos CNC.
Hoy en día, la sustitución de los costosos materiales metálicos por plásticos es una tendencia de desarrollo inevitable en la industria del automóvil. Los plásticos de ingeniería de alta resistencia no sólo reducen los costes de procesamiento, montaje y mantenimiento de piezas, sino que también hacen que los coches sean más ligeros, más eficientes energéticamente y más respetuosos con el medio ambiente.
Según los datos, los plásticos y sus compuestos son los materiales ligeros más importantes para los automóviles. No sólo puede reducir el peso de las piezas en aproximadamente un 40%, sino que también puede reducir los costos de compra en aproximadamente un 40%. Por ello, su uso en automóviles ha aumentado rápidamente en los últimos años y se han convertido en los “nuevos favoritos” de la producción de automóviles.
Por lo tanto, la coherencia de los materiales entre la fase de desarrollo y la fase de producción de un automóvil es particularmente importante.
Pregunta: ¿Es posible que los materiales utilizados en la fase de prototipo sean los mismos que los utilizados en la producción final?
En este artículo, presentaremos los materiales y las opciones de servicio del mecanizado CNC en China durante la fase de prototipo del departamento de automoción.
1.¿Cuáles son los principales plásticos de ingeniería para la industria del automóvil?
Los plásticos más utilizados actualmente para el automóvil son el polipropileno (PP), la resina ABS, el PVC y el PE. Las principales piezas de plástico de los automóviles están hechas de poliolefinas. A continuación se enumeran algunos plásticos de ingeniería comunes para la industria automotriz.
Polipropileno (PP)
El PP se puede utilizar en una variedad de piezas de automóviles. Hoy en día, las piezas de plástico PP representan más del 60% en un vehículo de pasajeros típico. Los principales tipos de autopartes de PP incluyen: parachoques, tablero de instrumentos, panel interior de puerta, piezas de aire acondicionado, caja de batería, ventilador del radiador y volantes. Los primeros cinco tipos representan más de la mitad del valor total del PP.
Polietileno (PE)
Mediante la modificación del injerto y el curado de relleno de PE de alta densidad y resina de PE de baja densidad, se ha obtenido una serie de materiales de aleación de PE modificados con buena flexibilidad, resistencia a la intemperie y rendimiento de recubrimiento. El PE se produce principalmente mediante moldeo por soplado para producir tanques de combustible, tuberías de ventilación, deflectores de flujo y diversos tanques de almacenamiento.
En los últimos años, el consumo de PE en los automóviles no ha aumentado. Cabe señalar que la tendencia de desarrollo hacia coches más ligeros favorece la plastificación de los depósitos de combustible. En Europa, los depósitos de combustible de plástico se utilizan oficialmente en los automóviles. El material principal es polietileno de alta densidad de peso molecular (HMWHDPE).
Polioximetileno (POM)
Tiene excelente resistencia a la fricción y al desgaste, lubricidad de larga duración, conformabilidad y hermosa superficie y brillo, y también es adecuado para molduras empotradas. Para casquillos de chasis de automóviles, como casquillos de muñón de dirección, varios casquillos de soporte, casquillos de resorte delanteros y traseros y casquillos de freno, etc., se utiliza ampliamente el material compuesto de poliformaldehído de tres capas.
La estructura del pozo de almacenamiento de petróleo está determinada con cierta regularidad por sus propiedades especiales: tiene la resistencia mecánica y la rigidez del acero y excelentes propiedades de deslizamiento en condiciones de lubricación límite. Otras aplicaciones incluyen manijas de puertas, piezas mecánicas de cinturones de seguridad, interruptores combinados y espejos.
resinas ABS
La resina ABS es un copolímero ternario compuesto de tres monómeros, acrilonitrilo, butadieno y estireno, que se puede utilizar para producir piezas externas e internas de automóviles, como carcasas de instrumentos, sistemas de refrigeración y calefacción, cajas de herramientas, pasamanos, rejillas de radiadores, etc. etc. También se puede utilizar para fabricar paneles, maletas y tapas de cajas varias.
En los últimos años, el aumento en la dosis de resina ABS en automóviles no es muy grande, principalmente debido a la fuerte competencia entre la resina ABS y la resina PP. Además, el propio ABS tiene los defectos de falta de resistencia a la intemperie y decoloración, así como inflamabilidad, etc., por lo que su aplicación en las principales piezas de automóviles, como por ejemplo: panel de instrumentos y parrilla del radiador, también está restringida.
Poliamida (PA)
La poliamida, comúnmente conocida como nailon, tiene alta resistencia al impacto, resistencia a la fricción y al desgaste, resistencia al calor, resistencia química, lubricidad y propiedades de teñido. La PA se está volviendo cada vez más popular como parte estructural del automóvil y puede usarse en el duro entorno que rodea al motor.
2. ¿Por qué se utilizan más los servicios de mecanizado CNC y se consideran factores materiales?
Existen dos métodos de creación rápida de prototipos comúnmente utilizados en el sector de la automoción: la tecnología de impresión 3D y el mecanizado CNC. Teniendo en cuenta los factores materiales para la calidad final de la producción, los servicios de mecanizado CNC tienen más ventajas y se utilizan más ampliamente que la impresión 3D. La gama de materiales disponibles y las principales diferencias son las siguientes:
Tecnología de fabricación aditiva (impresión 3D)
En los últimos años, han surgido una serie de nuevas tecnologías de fabricación rápida, comúnmente denominadas fabricación y creación rápida de prototipos (RP&M). Las tecnologías desarrolladas incluyen estereolitografía (SL), sinterización selectiva por láser (SLS), modelado por deposición fundida (FDM), fabricación de objetos laminados (LOM) e impresión tridimensional (impresión 3D).
El desarrollo de esta tecnología ha llegado a muchos ámbitos tradicionales y ha despertado el interés de los artesanos, cuyas habilidades y conocimientos han llevado al uso de objetos 3D directa e indirectamente como patrones y modelos para herramientas blandas.
Todas las tecnologías de impresión 3D tienen una característica común importante: el prototipo se fabrica añadiendo material, no quitándolo, mientras que el rendimiento de la impresión 3D en el procesamiento del material es sólo cercano al del material de producción final.
| tecnología | material | Limitación | Uso principal en la fase de desarrollo. |
| SLA | Resina: resina fotosensible
Beige/translúcido brumoso |
Débil,
Transformación sencilla |
Se puede utilizar directa e indirectamente como patrón y plantilla para herramientas suaves. |
| SLS | polvo PA12 | Duro,
difícil de terminar |
Producción de los primeros prototipos y modelos. |
| MDF | filamento de plastico | Mala resolución y procesamiento.
Calidad, no muy fuerte. |
Producción de los primeros prototipos y modelos. |
TECNOLOGÍA DE MECANIZADO NC (mecanizado CNC)
CNC es la automatización de máquinas herramienta mediante computadoras que ejecutan software preprogramado y especifican el movimiento. El método más moderno y sofisticado de programar una máquina NC es utilizar un modelo tridimensional de la pieza para proporcionar los datos que controlan la máquina NC en la producción de la pieza.
A medida que la tecnología NC continúe desarrollándose, este método de programación eventualmente encontrará una aplicación más amplia.
La mayor ventaja de la creación de prototipos CNC es que el material está muy cerca del material de producción.
3. Servicios de mecanizado CNC en China
En el tercer trimestre de 2018, nuestros clientes en Europa y América del Norte compraron muchas piezas prototipo utilizando nuestros servicios de mecanizado CNC en China. Podemos ofrecer a nuestros clientes una amplia gama de estándares de calidad que cumplan con las limitaciones presupuestarias del proyecto. Ahora trabajamos con la mayoría de los fabricantes de vehículos. Conozco las necesidades de los clientes y trato de hacer lo mejor con nuestro equipo para satisfacer las expectativas de los diseñadores en términos técnicos, de calidad e innovadores.
