Soluciones de mecanizado de disipadores de turbina industrial con la experiencia de Sendot Technology

Descubra cómo Sendot Technology empleó el mecanizado CNC de torno-fresa para producir disipadores de turbina con aletas complejas de paredes delgadas y orificios finos, garantizando la eficiencia en la producción de bajo volumen.

Vistazo general del proyecto

	Información
Producto	Disipador de turbina personalizado
Desafíos	Mecanizado de orificios finos, aletas con paredes delgadas y desiguales, inspección de perpendicularidad y concentricidad
Tecnología	Mecanizado CNC de torno-fresa
Material	AL6061-T6
Cantidad	41 uds
Plazo de entrega	15 días hábiles

Introducción

El turbo, un ventilador en el motor de un automóvil o aeronave, mejora el rendimiento del motor usando gases de escape para soplar vapores de combustible dentro del motor. Es popular en una amplia gama de aplicaciones y es uno de los principales componentes de los motores de aeronaves, los motores de automóviles y los motores de equipos subacuáticos.

Hoy vamos a presentar un caso de disipador de turbina; observemos de cerca los puntos de mecanizado y las soluciones de este proyecto.

Consideraciones para fabricar el disipador de turbina

La turbina tiene muchas aletas, que son muy delgadas y tienen grosores de pared desiguales. Además, también hay un orificio fino en el medio que necesita ensamblarse con un rodamiento. Aquí hay algunos aspectos a considerar durante la fabricación del disipador de turbina.

Selección del material

El AL6061-T6 es un material con excelente maquinabilidad, alta resistencia y dureza. Este disipador de turbina se usa en motores industriales, tiene un alto requisito de dureza y resistencia, así como de durabilidad.

Además, la turbina tiene muchas estructuras complejas, como numerosas aletas con grosores de pared desiguales, orificios finos y orificios pequeños, que requieren un material con buena maquinabilidad. Por lo tanto, el AL6061-T6 es un material ideal para fabricar este disipador de turbina.

Programa de procesamiento de producción de bajo volumen

El disipador de turbina tiene estructuras con una cantidad de 41 piezas, que es un mecanizado de bajo volumen. Por ello es necesario encontrar un programa de mecanizado razonable para mejorar la eficiencia de mecanizado de la producción de bajo volumen.

Tras un análisis profesional realizado por los ingenieros de Sendot Technology, se desarrolló la solución de mecanizado más eficiente: el mecanizado CNC de torno-fresa. Las siguientes son las razones para adoptar esta técnica de procesamiento:

• El disipador está distribuido con muchas aletas de grosores de pared desiguales. Deben mecanizarse por fresado CNC.
• Hay muchos orificios finos grandes en el disipador con una tolerancia de concentricidad exigente entre los orificios. El torneado CNC puede garantizar la precisión y la concentricidad de estos orificios finos.
• Por lo tanto, para piezas que requieren fresado y torneado, es más rentable usar el mecanizado de torno-fresa.

Mecanizado de orificios finos y pequeños

Según el plano de ensamblaje, hay un orificio con un diámetro de 17 mm que necesita ensamblarse con precisión con el rodamiento. Para que el rodamiento gire suavemente, la precisión del orificio debe alcanzar el grado H7. Al mismo tiempo, hay un orificio con un diámetro de 45 mm en el centro de la turbina que se ensambla con el eje con precisión, por lo que la precisión de este orificio también es de grado H7.

Al crear los orificios finos, fresar estos orificios causará vibraciones y luego afectará la precisión de los orificios. Como resultado, el torneado de precisión es el mejor método para mantener la precisión de estos orificios.

Además, todavía hay orificios pequeños que son demasiado diminutos para ser mecanizados por torneado de precisión. Como podemos ver en los planos, el disipador de turbina tiene varios orificios finos pequeños con diámetros de 2 mm. Por lo tanto, Sendot Technology eligió un escariador de diámetro φ2 para escariar los orificios finos y pequeños.

Grosor de pared delgado y desigual

En la siguiente imagen, podemos ver que el grosor de estas aletas es de 0,48-1,1 mm, que es muy delgado y desigual. Estas aletas de los disipadores de turbina se rompen o deforman fácilmente al mecanizar. Por lo tanto, al programar el mecanizado de las aletas, Sendot Technology ajustó y probó constantemente los parámetros de la trayectoria de la herramienta de corte. Tras probar una y otra vez, encontramos el parámetro más adecuado para producir las aletas.

Inspección y control de calidad del disipador de turbina

Para que el disipador de turbina pueda ensamblarse con precisión con otras piezas y girar suavemente, necesitamos garantizar la concentricidad y la perpendicularidad.

Sin embargo, podemos ver que la inspección de concentricidad y perpendicularidad requiere la superficie cilíndrica de φ90 mm (superficie verde) como superficie de datum A. El área de la superficie de datum es de solo 0,5 mm de ancho, que es muy pequeña. Es difícil tomar puntos para la inspección. Veamos cómo Sendot Technology resuelve este problema.

Inspección de concentricidad

Para la concentricidad, tomamos la estrecha superficie cilíndrica de φ90 mm como datum A para inspeccionar la concentricidad entre el datum A y la superficie cilíndrica de φ8 mm (superficie amarilla).

Comúnmente, inspeccionamos la concentricidad mediante MMC para obtener datos de inspección precisos. Sin embargo, según el plano CAD 3D, podemos encontrar que el ancho del datum A es de 0,5 mm. El tamaño más pequeño de palpador de la MMC es de 1 mm, que es mayor que el datum. Es difícil tomar el punto de inspección preciso.

Afortunadamente, también podemos encontrar que hay un espacio debajo del datum. Esto permite que el palpador recoja puntos alrededor del datum de manera fluida. Solo necesitamos tomar el punto con tanto cuidado que la concentricidad pueda ser inspeccionada.

Inspección de perpendicularidad

Para la perpendicularidad, tomamos la estrecha superficie cilíndrica de φ90 mm como datum A para inspeccionar la perpendicularidad entre el datum A y el plano de un círculo de φ94 (superficie roja).

Necesitábamos tomar datos de inspección precisos de la superficie cilíndrica para inspeccionar la perpendicularidad. Como se mencionó anteriormente, hemos inspeccionado la concentricidad mediante MMC. Luego, podemos tomar los datos completos de la superficie cilíndrica mediante OMM. Así, la perpendicularidad puede ser inspeccionada con precisión.

Confirmación FAI y producción

Produjimos un juego de FAI según el programa de procesamiento que planeamos, y después de que nuestro departamento de inspección realizara una inspección detallada de la FAI para garantizar que todos los detalles cumplieran con los requisitos, enviamos la FAI al cliente para su confirmación.

Después de recibir la FAI, el cliente también realizó de inmediato la inspección y el ensamblaje de prueba y quedó muy satisfecho con la FAI y con nuestro programa de procesamiento para bajo volumen. Este disipador de turbina entró en la etapa formal de producción de bajo volumen.

Comience con Sendot Technology

Sendot Technology puede proporcionar servicios de fabricación eficientes y de alta calidad para la producción de bajo volumen. Nuestras amplias habilidades de fabricación, experiencia y capacidad para integrar recursos pueden satisfacer las demandas de su proceso de fabricación de bajo volumen. ¡Bienvenido a compartir sus planos y requisitos, nuestro equipo le proporcionará soluciones personalizadas para sus piezas!