Optimización del desarrollo de cerraduras para automóviles con la experiencia de Sendot Technology

Sendot Technology integra el mecanizado CNC y el moldeo de silicona 2K para producir componentes complejos de cerraduras para automóviles con precisión, garantizando un montaje eficiente.

Resumen del proyecto

	Información
Sector	Automoción
Producto	Cerradura de automóvil
Retos	Cavidad profunda, plásticos sobremoldeados con precisión sobre materiales metálicos
Tecnología	Fresado CNC, electroerosión (EDM), colado al vacío (moldeo 2K)
Material	ZAMAK5, UP 5690 (similar al polipropileno), PA6+GF15
Acabado superficial	Tal como se mecaniza
Cantidad	15 juegos
Plazo de entrega	15 días hábiles

Antecedentes del proyecto

Con el desarrollo de la tecnología automotriz, las cerraduras para automóviles han evolucionado desde las cerraduras mecánicas tradicionales hasta las cerraduras electrónicas e inteligentes, satisfaciendo también cada vez más las necesidades diversificadas y personalizadas de los usuarios.

Las cerraduras para automóviles suelen incluir cerraduras de puertas, cerraduras de ruedas, cerraduras de motor, cerraduras de volante y cerraduras de transmisión/cambio. Estas cerraduras se componen de componentes típicos como el bombín, el cuerpo de bloqueo, la lengüeta de bloqueo y el cierre, así como características modernas como controles electrónicos, sensores, mandos a distancia y sistemas de alarma.

Como fabricante rápido de confianza en el sector de la automoción, Sendot Technology ha colaborado con muchas marcas de automóviles reconocidas. En este caso, nuestro cliente ha diseñado una nueva cerradura de automóvil y actualmente busca un proveedor para fabricar 15 juegos de componentes del cuerpo de la cerradura para pruebas. Este artículo le mostrará cómo Sendot Technology gestiona eficientemente este tipo de proyectos y garantiza resultados de alta calidad.

Análisis de los requisitos del proyecto y soluciones de mecanizado personalizadas

Los materiales comúnmente utilizados para fabricar cerraduras de automóviles incluyen cobre, aluminio, acero al carbono, acero inoxidable, aleación de zinc, plásticos de ingeniería, etc. El cobre se utiliza para fabricar bombines debido a su alta resistencia, su excelente resistencia a los impactos y su resistencia a la corrosión, mientras que otros materiales se utilizan para fabricar otros componentes. Sin embargo, el cliente utiliza de forma innovadora ZAMAK5 para el cuerpo de la cerradura.

En este proyecto, la mayoría de estas piezas son relativamente fáciles de procesar. Sin embargo, el estátor y la leva del solenoide son relativamente difíciles de fabricar. Están compuestos de ZAMAK y PP, con el PP cubriendo la superficie del ZAMAK. Es difícil ensamblarlos juntos como en el modelo 3D después de procesarlos por separado.

Limitaciones de la fabricación tradicional

Tradicionalmente, primero está el molde de fundición a presión para fabricar las piezas de cerradura de ZAMAK5, seguido del moldeo por inyección para envolver el PP a su alrededor. Sin embargo, como el diseño del cliente aún está en desarrollo, este método es poco flexible y costoso, especialmente si el diseño cambia en el futuro.

Soluciones flexibles de Sendot Technology

Para abordar estas limitaciones, Sendot Technology propuso una solución de mecanizado que utiliza el mecanizado CNC de las piezas de zinc y envuelve la resina similar al PP alrededor de las piezas de ZAMAK mediante colado al vacío (moldeo 2K) en lugar de moldeo por inyección. Esta forma flexible puede ahorrar el tiempo y el coste de la fabricación de moldes, y utilizar un molde de silicona en lugar de un molde de inyección también puede ahorrar la inversión adicional derivada de la modificación del diseño.

¿Cómo empezar a fabricar los componentes de la cerradura del automóvil?

En esta sección, nos centraremos en el componente «estátor» mencionado anteriormente. Los pasos de fabricación son los siguientes: primero, produjimos el cuerpo de la cerradura del automóvil (la pieza de ZAMAK) y luego mecanizamos las piezas de plástico.

Fabricación de la pieza metálica

Para garantizar un fresado CNC eficiente, necesitamos aclarar el ZAMAK5 y sus características de mecanizado para seleccionar racionalmente las herramientas, los fluidos de corte y las velocidades de mecanizado.

• Comportamiento gelatinoso: el zinc se calienta rápidamente durante el mecanizado, lo que hace que se «gelifique» y se adhiera al filo de corte de la herramienta. Esto aumenta el desgaste de la herramienta y reduce la eficiencia de corte.
• Bajo punto de fusión: el bajo punto de fusión del ZAMAK5 significa que los avances elevados podrían causar un cizallamiento excesivo del material, limitando las capacidades de corte.
• Fragilidad: aunque algunos grados de ZAMAK con alto contenido de aluminio son dúctiles, su fragilidad puede provocar problemas de astillado durante el mecanizado.

Retos del mecanizado del cuerpo metálico del estátor

La compleja estructura metálica del estátor requiere un mecanizado multisuperficie. Una solución común para ahorrar costes es utilizar utillajes y mecanizarlo varias veces en una máquina de 3 ejes. Sin embargo, este método introduce varios problemas:

• Tolerancias de posicionamiento: múltiples configuraciones en una máquina de 3 ejes pueden dar lugar a nuevas tolerancias de posicionamiento, afectando a la precisión de la pieza.
• Proceso de amarre engorroso: el proceso de amarre que consume mucho tiempo, incluidos el reposicionamiento, el apriete y el reglaje de herramientas, reduce la eficiencia del mecanizado.

Soluciones de mecanizado optimizadas

Para abordar estos retos, decidimos utilizar una combinación de máquinas de 3 ejes y 5 ejes para mejorar la precisión. Primero fresamos la cara del extremo inferior redondo en la máquina de 3 ejes, utilizándola como datum para el posicionamiento. Después, las características restantes se mecanizan en la máquina de 5 ejes.

Aunque el fresado CNC fue eficaz para la mayoría de las características, la cavidad profunda del estátor presentó un reto. Con un ancho de fondo de solo 2,2 mm y una profundidad de 66,5 mm, la herramienta no podía alcanzar esta zona. Para abordar esto, Sendot Technology utilizó EDM para crear la cavidad profunda, lo que garantiza el montaje del estátor.

Moldeo 2K para el componente de la cerradura del automóvil

Tras mecanizar la pieza del estátor, pasamos a sobremoldear el material plástico UP 5690 sobre la pieza de ZAMAK utilizando el moldeo de silicona 2K. Los pasos incluyen:

• Fabricación del modelo maestro: primero creamos un modelo maestro completo, formado por piezas metálicas y plásticas, para utilizarlo en el moldeo de silicona.
• Creación del molde de silicona: el patrón se cubre luego con silicona, que se cura para formar un molde que sirve como estructura negativa del patrón.
• Colocación de la pieza: la pieza de ZAMAK5 se coloca en la cavidad de silicona, dejando espacio para el colado del UP 5690.
• Colado al vacío: introducimos la resina líquida UP 5690 en la cavidad, dejándola curar, y luego retiramos la pieza terminada.

De este modo, Sendot Technology completó con éxito el proyecto y entregó los componentes de la cerradura del automóvil a nuestro cliente.

Opinión del cliente

Tras recibir las piezas, el cliente dijo: «¡Se ven geniales! Han replicado y simulado excelentemente el proceso y el efecto de la futura producción en masa. Hasta ahora, todo avanza sin problemas durante el montaje y las pruebas».

Sendot Technology se especializa en la fabricación personalizada, ofreciendo una ventanilla única desde los prototipos hasta la producción de bajo volumen. Con más de 15 años de experiencia en fabricación y una amplia gama de servicios de mecanizado, garantizamos precisión y calidad en cada etapa de su proyecto. Si tiene algún requisito de mecanizado, ¡no dude en ponerse en contacto con Sendot Technology!