Un ejemplo típico de esto es el desarrollo del automóvil, donde se requieren pequeñas cantidades iniciales para los procesos de validación. Esta demanda crítica representa sin duda un gran desafío para los fabricantes de piezas. Cuando los clientes piden unas pocas docenas de piezas, a menudo resulta difícil responder, razón por la cual los proveedores de automóviles a menudo tienen que recurrir a soluciones personalizadas. Las herramientas tradicionales, duraderas y disponibles en el mercado son costosas y generalmente no prácticas para la producción en lotes pequeños donde solo se necesitan pequeñas cantidades. Las empresas profesionales de creación rápida de prototipos suelen ser las más rápidas en comprender las necesidades de los diseñadores y brindar servicios de mecanizado de aluminio personalizados para satisfacer la necesidad de pequeñas cantidades o incluso de una sola pieza.
Entre todos los proyectos de creación rápida de prototipos que conozco en el campo de la iluminación, el reflector de aluminio es uno de los trabajos más exigentes que sólo el prototipador más experimentado puede satisfacer al diseñador óptico. Naturalmente, el reflector es un elemento óptico de un faro que no sólo desempeña una función óptica, sino que también influye decisivamente en el aspecto de la lámpara. Nos impresionó la encantadora luz de los faros de BMW y Audi y la luz de las luces traseras. La parte reflectante es el reflector. Un reflector de aluminio utilizado principalmente en la creación de prototipos de automóviles de alta tecnología. Los diseñadores de productos esperan especialmente que los fabricantes de prototipos sean capaces de comprender plenamente cada detalle que les concierne.
1. ¿Cuál es el mejor proceso para fabricar un prototipo de reflector de aluminio?
Para piezas de automóviles, los fabricantes de creación rápida de prototipos suelen ofrecer diferentes opciones de procesamiento para satisfacer diferentes necesidades, como impresión 3D (fabricación aditiva), fundición de uretano (moldes de silicona), RIM y herramientas rápidas.
A menudo se requiere una buena rugosidad superficial, generalmente inferior a Ra0,2 μm y debe ser de alto brillo. El SLS normal y otros procesos rápidos de creación de prototipos no pueden cumplir con los requisitos de calidad de la superficie. Además, como componente óptico importante, la precisión debe limitarse a 0,05 mm o menos. Por tanto, el fresado CNC es la mejor opción para mecanizar reflectores de aluminio. La ventaja reside en el mecanizado de alta precisión de las piezas y en la alta calidad superficial de las piezas fresadas con CNC.
Sin embargo, debido a la compleja estructura del reflector, se requiere mecanizado CNC de 5 ejes para completar la producción. Algunas estructuras de montaje trasero también requieren procesamiento adicional, como electroerosión, para limpiar las esquinas.
2. Selección de materiales
En la producción de prototipos de piezas de iluminación para automóviles, las aleaciones de aluminio más utilizadas son 2024, 5052, 6061 y 7075.
Para piezas como disipadores de calor, simplemente podemos elegir Al-6061-T6 porque el material es fácil de mecanizar. Sin embargo, para los reflectores que necesitan tener un acabado de alto brillo, generalmente utilizamos Al 7075-T6, que se usa ampliamente en las industrias automotriz y de aviación, como reflectores de alas y faros. La dureza del material es mayor, lo que significa que lleva más tiempo procesarlo. La ventaja es que la superficie final puede tener un alto brillo.
3. Proceso de edición
3.1 fresado CNC
3.2 Electroerosión
Debido a la complicada estructura de la lámpara, hay muchos detalles que ni siquiera un CNC de 5 ejes de alta precisión puede procesar completamente al mismo tiempo. Los ingenieros de programación CNC con amplia experiencia en la producción de prototipos de lámparas deben analizar la viabilidad del mecanizado después de recibir los planos de diseño de las lámparas. Para los reflectores, las superficies ópticas críticas se fresan con CNC, pero hay importantes estructuras de montaje en la parte posterior que son difíciles de mecanizar con fresado CNC porque se crean grandes radios en las esquinas. Por lo tanto, los técnicos necesitan fabricar electrodos de cobre y utilizar electroerosión como proceso de mecanizado adicional para limpiar las esquinas. Este proceso suele llevar mucho tiempo.
3.3 Después de la finalización
En la última fase de la producción del prototipo, el desbarbado, pulido, enchapado y otros trabajos de posprocesamiento hechos a mano son particularmente importantes ya que determinan directamente la apariencia final.
Normalmente el reflector debe ser de alto brillo. Esto puede lograrse de dos formas. Un método es el pulido manual. Después del pulido, la superficie puede tener un alto brillo. Sin embargo, se debe tener mucho cuidado al pulir superficies ópticas, ya que algunas ópticas requieren bordes afilados y el proceso de pulido puede dejar bordes redondeados.
Otro método es el enchapado. Antes del recubrimiento, es muy importante una hermosa superficie de fresado y la ausencia de impurezas. Los acabados finales pueden ser muy luminosos y bonitos.
