Las últimas tendencias en la industria automotriz exigen:
• Mayor eficiencia
• Materiales más ligeros
• Pequeños desplazamientos con máxima salida
• Bajas emisiones de Carbón (CO2)
Esto exige materiales de alta calidad donde la fuerza requerida supera la del aluminio, pero no necesariamente requiere acero. Y donde el hierro dúctil, el hierro nodular, el hierro SG son empleados de manera muy eficiente para los requerimientos de la industria automotriz.
Esta nueva generación de materiales implica un gran desafío en el mecanizado de bloques de cilindros y cigüeñales, la presencia de partículas de grafito y hierro fundido gris, hierro fundido maleable y el hierro dúctil hace que estos materiales sean óptimos para el maquinado en casi todos los aspectos en comparación con los de los aceros, las bajas tasas de desgaste de las herramientas, las altas tasas de remoción, las fuerzas de corte relativamente bajas y el consumo reducido de energía.
Cuando una pieza de acero es reemplazada por hierro dúctil, una mejor maquinabilidad es considerada como una ganancia importante, los datos obtenidos de los fabricantes muestran que piezas fabricadas con hierro dúctil mejora la vida útil de las herramientas de 2 a 8 veces cuando se compara con aceros forjados o tratados.
Importancia de los materiales
Conforme transcurren los años y por lo tanto la existencia del ser humano, éste, ha encontrado la manera de seleccionar, diseñar y desarrollar materiales que mejor se adecuen a sus necesidades de manufactura, en este caso, haremos un puntual énfasis sobre hierros y fundiciones en la industria automotriz.
En la manufactura de componentes de motores, así como del tren de potencia, podemos encontrar hierro fundido convencional, hierro fundido dúctil, así como diferentes tipos de aceros.
La estructura del hierro dúctil consiste en grafito en forma de nódulos redondeados que reduce la propagación de grietas dentro de la matriz metálica proporcionando así mayor ductilidad, y de ahí el nombre.
Los hierros dúctiles, tienen similitudes de composición con el hierro fundido gris, pero generalmente contienen adiciones de silicio y magnesio necesarios para que los nódulos del contenido de grafito puedan ocurrir.
Los antes mencionados, también contienen cantidades sustanciales de perlita, dado que existe una estrecha relación entre contenido de perlita y dureza del material, el hierro dúctil será, en muchos casos, tanto más duro como menos mecanizable que el hierro fundido gris.
Al mecanizar hierros dúctiles o fundiciones grises con un grado de recubrimiento para el desgaste convencional, tiende a ocurrir que invariablemente los filos de corte pierdan rápidamente su geometría y por ende su agudeza y capacidad de corte.
Los materiales más comunes encontrados en la fabricación de componentes del motor, así como del tren de potencia como anteriormente mencionábamos, son los siguientes:
A) Acero forjado
La forja ofrece uniformidad de composición y estructura. El acero forjado es generalmente más fuerte y confiable que las piezas fundidas y las placas de acero debido al hecho de que los flujos de grano del acero están alterados, conformando a la forma de la pieza.
Las ventajas de la forja incluyen:
• Generalmente más resistente que las alternativas de hierro fundido y aluminio.
• Manejará un mejor impacto que los moldes
• La naturaleza de la forja excluye la porosidad, contracción y problemas de vertido en frío.
• La estructura de grano encontrado en forja, lo hace mecánicamente fuerte, ahí hay menos necesidad de aleaciones costosas para lograr componentes de alta resistencia.
B) Hierro fundido
Las piezas fundidas se utilizan para una amplia gama de piezas de desgaste y componentes que son demasiado grandes, complicados, complejos o inadecuado para el proceso de forja.
El elegir cuidadosamente las aleaciones y aplicar métodos probados de tratamiento térmico puede producir piezas fundidas de alta calidad, resistencia y resistencia al desgaste.
El proceso de fundición se presta mejor para hacer piezas donde las cavidades internas son requeridas.
Las ventajas de la fundición incluyen:
• Amplia gama de opciones de aleación.
• Como las piezas forjadas permanecen sólidas, las aleaciones son mucho más difíciles de obtener, sin embargo, con fundición podemos obtener varias aleaciones incluyendo cromo, níquel y Molibdeno.
• Las herramientas suelen ser menos costosas que las matrices forjadas.
• Las partes complicadas/complejas son fáciles de moldear al mecanizar fundición, los problemas más comunes son el desgaste, adherencia y difusión.
Por lo tanto, los requisitos básicos para el material de la herramienta de corte para mecanizado de fundición son:
• Resistencia al desgaste adhesivo y abrasivo causado por las variables microestructuras.
• Suficiente tenacidad para el material a mecanizar; Microestructura de hierro gris.
• Capacidad de mecanizar a altas velocidades.
Las ventajas de la forja incluyen:
• Generalmente más resistente que las alternativas de hierro fundido y aluminio.
• Manejará un mejor impacto que los moldes
• La naturaleza de la forja excluye la porosidad, contracción y problemas de vertido en frío.
• La estructura de grano encontrado en forja, lo hace mecánicamente fuerte, ahí hay menos necesidad de aleaciones costosas para lograr componentes de alta resistencia.
C) Hierro de grafito compacto
El grafito, en hierro grafito compactado, difiere en estructura del hierro en gris, porque las partículas de grafito son más cortas y gruesas. Esto resulta en mayor adherencia entre el grafito y el hierro, lo que le da al material una mayor resistencia a la tracción.
El hierro de grafito compactado tiene características entre el hierro dúctil y hierro gris, combina muchas de las propiedades de ambos
Las ventajas de CGI son:
D) Hierro dúctil
En hierro dúctil, el grafito es como una almohada y su función básicamente es el dar ductilidad y resistencia superior a todos los otros hierros fundidos. En hierro SG el grafito tiene la forma de nódulos esféricos (de ahí el nombre de grafito esferoidal, por sus siglas en inglés SG) en lugar de escamas o láminas como en el hierro gris.
E) Hierro dúctil (Hierro nodular)
En el hierro nodular, el grafito está en forma de nódulos en lugar de escamas como en hierro gris mientras que los copos de grafito afilados crean puntos de concentración de tensión dentro de la matriz metálica, los nódulos redondeados inhiben la creación de grietas, por lo tanto, proporcionan ductilidad mejorada que da nombre a la aleación.
La formación de nódulos se logra agregando elementos “nodulizantes”, los usados comúnmente son el magnesio y, con menos frecuencia, cerio, telurio e itrio.
Las ventajas de dúctil son:
• Excelente resistencia a la tracción.
• Mayor ductilidad que garantiza que los materiales terminados se doblen antes rotura.
• Excelentes propiedades de impacto.
• Buena maquinabilidad.
• Alto módulo de elasticidad que mide el grado de "rigidez" en el material.
CIGUEÑAL
El cigüeñal es una de las partes más importantes del motor y se considera el corazón del motor.
El diseño y la fabricación de un cigüeñal es muy crítico ya que sufre varios ciclos de carga durante su funcionamiento, por lo tanto, el material del cigüeñal debe tener alta resistencia y tenacidad, alta resistencia al desgaste, alta resistencia a tensiones de fatiga, cargas de impacto y dureza.
Los fabricantes de cigüeñales de todo el mundo se están mudando del acero forjado, al hierro fundido dúctil y ahora al nuevo hierro dúctil austemplado (una especie de hierro templado) que ofrece una alta relación resistencia / peso en comparación con el acero forjado y hierro dúctil.
La serie TD de brocas de carburo sólido de Totem y los machuelos de alto rendimiento son la elección correcta para el mecanizado de estos materiales.
Barrenos para operaciones generales:
BARRENO DE EQUILIBRIO
Las brocas de carburo sólido de la serie TD de Totem están disponibles con refrigeración interna y sin refrigeración interna.
BARRENO RIMADO Y BARRENO DE BRIDA, BARRENO
Las brocas de carburo sólido de la serie TD de Totem están disponibles con refrigeración interna y sin refrigeración interna.
BARRENO RIMADO
La solución personalizada de Totem con las rimas de carburo sólido disponibles en tolerancias H6, H7 y H8 con ambas opciones con o sin refrigeración.
BARRENO ROSCADO DE LA BRIDA
Serie SBF7: con recubrimiento especial para el machueleado de barrenos ciegos.
BARRENO ROSCADO DE LA BRIDA
Serie SAF7: con recubrimiento especial para machueleado de barrenos pasados.
Barrenos con venas de lubricación de aceite
PREPARACIÓN PLANA
Cortadores de carburo de Totem - Serie TR, debido a su diseño helicoidal asegura que un maquinado plano se realice con las menores vibraciones posibles y máxima la vida útil de la herramienta.
BARRENO PILOTO
BARRENO PROFUNDO DE LAS VENAS DE LUBRICACIÓN
Cabeza de cilindros
A medida que la industria automotriz ha evolucionado, la demanda de automóviles ligeros eficientes se ha convertido en la última tendencia. Los fabricantes de automóviles se han mudado a opciones más ligeras, desde la culata tradicional de hierro fundido a la nueva generación de aluminio fundido con más del 12% de silicio. Fresas, taladros y machuelos de carburo de Totem son la mejor solución para mecanizar este material.Para aluminio, Machuelos Totem de alto desempeño SD3 Serie: recubierto de TiN.
Operaciones
PERFORACIÓN
FRESADO
CUERDA
Bloque de cilindros
Similar a la cabeza, el material para el Bloque de Cilindros también se ha movido de Hierro Fundido a Hierro Dúctil y ADI, Hierro dúctil austemperado debido a su alta relación resistencia / peso. El hierro y el hierro nodular y ADI están ganando terreno.
OPERACIONES
Perforación
Para barrenar en bloques de cilindros desde pequeñas profundidades hasta grandes profundidades, las brocas de carburo sólido de la serie TD de Totem son las mejores recomendadas para parámetros más altos y bajos CPC.
Cuerda
Para abordar el desafío de cuerda a alta velocidad en el bloque de cilindros de hierro fundido, contamos con los machuelos de alto rendimiento Totem Serie SC4: el recubrimiento TiAlN los cuales son un referente de la industria.
Biela
La biela conecta al pistón y al cigüeñal. a medida que aumenta la potencia del motor, hay un aumento exponencial de la tensión dinámica en la biela. Los fabricantes de bielas las fabrican de acero forjado con alto contenido de aleaciones. Hay investigaciones en proceso para encontrar mejores alternativas, pero a partir de ahora, el acero forjado es el más ampliamente utilizado y aceptado.
Operaciones
Preparación Plana (Fresado de tapa)
Fresa de metal duro de Totem - Serie TR con un diseño helicoidal asegurará que el maquinado sufra la menor vibración y se consiga la máxima vida útil de la herramienta
Cuerda
Para Tótem en el roscado de la biela ha demostrado soluciones que ahora están siendo utilizadas por muchos de nuestros principales clientes. Los machuelos Totem de alto desempeño de la serie SDF5 en HSSE PM se ha convertido en el precursor de la industria para esta necesidad.
Barrenos
Las brocas de carburo sólido de la serie TD de Totem están disponibles con o sin refrigeración interna, con una geometría especialmente modificada para el material de astillado largo. Esta también esta disponible con un recubrimiento especial para resistencia al desgaste.
Perforación de barrenos de aceite
Brocas de Nano-grano de carburo con la última geometría y recubrimiento que ofrece una calidad superior, mayor vida útil de la herramienta y menos roturas. Estas brocas son fabricadas según el requisito del componente hasta longitudes de 35 veces diámetro.
Barrenos
Las rimas de carburo sólido están disponibles en tolerancias H6, H7 y H8, con ambas opciones de refrigerante.
MECANIZADO DE ENGRANAJES Y BRIDA
El engranaje y la brida modernos se fabrican con acero de alta aleación, ya sea por forjado en caliente o forjado en frío, los materiales típicos son 16MnCr5, 20MnCr5, 42MoCr4.
Operaciones
Barreno piloto
Las brocas de carburo sólido de la serie TD de Totem están disponibles con o sin refrigeración interna.
Ranuras
Fresas de desbaste de carburo que se utilizados por varios fabricantes de engranajes.
Acabado Ranurado
Cortadores de carburo para acabado que tiene una flauta única geometría que asegura el mejor acabado superficial en el componente.
Desbasbado
Ofrecemos el desbarbado de engranajes SPM para esta operación: los tamaños STD A3 y A2 son fabricados con una geometría modificada para proporcionar excelente acabado superficial.
COLECTOR DE ADMISIÓN
Los colectores de admisión han cambiado con los años y se han vuelto más ligeros y los fabricantes se han mudado a aleaciones de aluminio para fabricarlo. Es una parte muy esencial del motor que proporciona la mezcla de aire y combustible a los cilindros.
OPERACIONES
Barrenado de brida
Tenemos la gama completa de brocas para barrenar colectores de admisión de aluminio desde pequeñas profundidades hasta perforación profunda, las brocas para aluminio aseguran el mejor acabado superficial y precisión.
Cuerda
Cortador Plano
