Soluciones de fabricación de bajo volumen para soportes de módulos fotoeléctricos

Descubra cómo el mecanizado de 3+2 ejes de Sendot Technology garantiza precisión y rentabilidad para los soportes de módulos fotoeléctricos, equilibrando calidad, eficiencia y presupuesto.

Vistazo general del proyecto

	Información
Industria	Industria energética
Producto	Soportes de módulos fotoeléctricos
Desafíos	Mecanizado de paredes delgadas, 10 orientaciones de mecanizado, tolerancias estrictas
Tecnología	Mecanizado de 3+2 ejes
Material	Aluminio 7075-T6
Acabado superficial	Anodizado TYPE III, Class II 35-50μm, Ral 9005 negro
Cantidad	50 juegos
Plazo de entrega	20 días hábiles

Antecedentes del proyecto

Los instrumentos fotoeléctricos tienen una amplia gama de aplicaciones en los campos de la energía, la medicina, la industria aeroespacial y la marina, y se han vuelto indispensables en muchos equipos de alta tecnología debido a su alta precisión y fiabilidad. Además de los componentes electrónicos, los componentes estructurales también son críticos, requiriendo altos niveles de material y precisión de mecanizado.

Recientemente, Sendot Technology apoyó a un cliente de la industria energética con componentes estructurales para instrumentos fotoeléctricos, equilibrando calidad y costo.

Requisitos del producto

Debido a que este tipo de productos estructurales actualizan frecuentemente el diseño para pruebas y validación de mercado, el cliente requería componentes mecanizados a medida para este proyecto. Esta demanda exigía una solución de fabricación que pudiera equilibrar flexibilidad y eficiencia. Querían encontrar un enfoque más rentable que mantuviera la misma alta calidad al tiempo que permitía una entrega rápida. Este caso de estudio compartirá las soluciones de Sendot Technology para fabricar estas piezas estructurales en producción de bajo volumen.

Soporte de módulo óptico: análisis de estructura y soluciones de mecanizado

Este proyecto involucró 27 piezas mecanizadas, pero nos centramos en el componente del soporte del módulo. El soporte presenta una estructura compleja con una superficie superior, inferior y ocho laterales, totalizando 10 orientaciones de mecanizado. También requiere alta precisión, con una tolerancia de 0,02 mm para planitud, paralelismo, perpendicularidad, excentricidad circular y coaxialidad.

Para el prototipado de varias piezas, comúnmente usábamos el mecanizado simultáneo de 5 ejes para mejorar la eficiencia. Sin embargo, en este proyecto de producción de bajo volumen, consideramos que la estructura general del soporte es una cavidad, y la mayoría de las superficies mecanizadas son planas. Por lo tanto, primero elegiríamos estos dos enfoques de mecanizado: mecanizado de 3 ejes + 3+2 ejes y mecanizado de 3 ejes + 5 ejes simultáneos continuos. A continuación se muestra su comparación.

	Mecanizado de 3 ejes y 3+2 ejes	Mecanizado de 3 ejes y 5 ejes simultáneos continuos
Estructura de pieza aplicable	Piezas planas: como cajas, placas, etc.; Piezas de superficie simple: piezas con cambios de superficie relativamente suaves; Piezas de cavidad profunda: la herramienta puede inclinarse en un cierto ángulo para resolver la interferencia de la herramienta, en lo profundo de la cavidad para el mecanizado.	Piezas curvas complejas; Piezas con estructuras multisuperficie complejas; Piezas con altos requisitos de precisión.
Número de sujeciones	3 veces	2 veces
Dificultad de programación	Relativamente simple	Compleja, requiere programación especializada
Costo del equipo	Menor	Mayor
Equipo disponible	Mucho, fácil de obtener	Menos, más difícil de obtener
Tiempo de mecanizado	Más largo	Más corto

Aunque el mecanizado simultáneo de 5 ejes reduce los pasos de sujeción y el tiempo de mecanizado, requiere programación especializada y equipos de mayor costo. Además, su costo de mecanizado por hora es el doble que el del mecanizado de 3+2 ejes, lo que hace que los costos generales sean más altos.

Considerando el presupuesto, la flexibilidad de programación y la rentabilidad, sugerimos el mecanizado de 3 ejes + 3+2 ejes, que ofrece menores costos de mecanizado, programación más fácil y mayor disponibilidad de máquinas al tiempo que cumple con los requisitos de calidad y plazos.

Proceso de mecanizado del soporte del módulo óptico

Con el plan de mecanizado establecido, presentaremos el proceso de sujeción de tres pasos utilizado para fabricar este soporte.

Paso 1: Posición de sujeción de mecanizado de 3 ejes

El soporte del módulo fotoeléctrico mide 94,5 × 71 × 47 mm, y usamos piezas en bruto de 100 × 100 × 50 mm. Primero, se usa una máquina de 3 ejes para mecanizar la posición de sujeción, preparando la pieza para las operaciones posteriores.

Paso 2: Mecanizado de las estructuras laterales de 3+2 ejes

Sujetamos la pieza en la máquina de 3+2 ejes a través de la posición de sujeción primero. Luego, mecanizamos las estructuras laterales y las cavidades internas. El orden de mecanizado se planifica cuidadosamente para garantizar la precisión y la estabilidad.

Con paredes delgadas (2,5 mm, y solo 1 mm en algunas áreas), la pieza del soporte del módulo requiere un control estricto de planitud y paralelismo. Si la cavidad se mecaniza primero, la falta de soporte interno puede provocar deformación al mecanizar las estructuras laterales.

Para evitar esto, primero mecanizamos las estructuras laterales usando el posicionamiento rotativo 3+2, manteniendo el material interno como refuerzo. Después de completar las estructuras laterales, mecanizamos las cavidades internas con pequeñas profundidades de corte y avances para minimizar las fuerzas de corte y reducir los riesgos de deformación.

Paso 3: Estructura de sujeción de mecanizado de 3+2 ejes

Después de los pasos anteriores, dejamos sin mecanizar la estructura de la posición de sujeción y los orificios laterales. Para mejorar la eficiencia, mecanizamos dos piezas por ciclo en una máquina. Además, se diseña una estructura de sujeción con soporte de cavidad interna para minimizar aún más la deformación.

Inspección estricta para garantizar la calidad

Produjimos una unidad para la Inspección del Primer Artículo (FAI) según el proceso de mecanizado planificado. El departamento de control de calidad realizó luego una inspección detallada. Después de que el cliente confirmara el informe de FAI y la calidad, finalizamos las dimensiones clave de inspección para la producción de bajo volumen. También creamos un plano de globos y seguimos el estándar de muestreo MIL-STD-105E con cero rechazos para tomar 13 de 50 piezas, garantizando que todos los detalles cumplieran con los requisitos antes de la entrega.

Comience su proyecto con Sendot Technology

Este proyecto de módulo fotoeléctrico es una producción personalizada de bajo volumen típica. Para este tipo de proyecto de fabricación, los clientes normalmente necesitan que el fabricante realice con precisión diseños complejos, garantice la precisión dimensional y la calidad del rendimiento, y entregue los productos dentro del tiempo especificado para cumplir con el ritmo del proyecto, así como controlar el costo de producción bajo la premisa de garantizar la calidad.

Sendot Technology cuenta con equipos avanzados y un equipo profesional para realizar mecanizado CNC personalizado de alta precisión y controlar estrictamente la calidad. A través de procesos optimizados y una gestión eficiente, garantiza la entrega puntual y proporciona soluciones rentables, convirtiéndose en un socio fiable para su fabricación de bajo volumen.