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Charla sobre la experiencia de fabricar reflector de aluminio.
Las personas disfrutan de la comodidad de los automóviles gracias a la búsqueda constante de la perfección por parte de los diseñadores de automóviles. En el proceso de desarrollo automotriz, un programa de verificación es esencial, lo que requiere personalizar una pequeña cantidad de piezas para verificar si el material, el tamaño, el ensamblaje, etc. adecuado. La fabricación de unas pocas o docenas de piezas es un gran desafío en una línea de producción de automóviles, razón por la cual los diseñadores a menudo recurren a las empresas de creación de prototipos en busca de ayuda. Las herramientas tradicionales de larga duración son caras y, por lo general, no son adecuadas para las necesidades de lotes pequeños.
Las empresas profesionales de prototipado rápido suelen ser las que comprenden más rápidamente las intenciones del diseñador y ofrecen servicios de mecanizado de aluminio personalizados para satisfacer las necesidades de lotes pequeños o incluso de piezas individuales.
De todos los sistemas de iluminación, la iluminación automotriz es uno de los proyectos más complejos, y solo los constructores de prototipos más experimentados pueden lograr el resultado perfecto que buscan los diseñadores. Los reflectores de aluminio no solo influyen en la apariencia de los faros, sino que, sobre todo, desempeñan un papel óptico fundamental. En el salón del automóvil, los faros de BMW y Audi, con su luz cautivadora, nos impresionaron profundamente. Al crear un prototipo de reflector de aluminio para un automóvil de alta gama, los diseñadores exigen especialmente que el constructor comprenda hasta el más mínimo detalle.
1. ¿Cuál es el mejor proceso para mecanizar prototipos de reflectores de aluminio?
Para piezas de automóviles, los fabricantes de aditivos suelen ofrecer varias opciones de mecanizado para diferentes necesidades. Como el mecanizado CNC, la impresión 3D (fabricación aditiva), etc.
Impresión 3D. La impresión 3D está ganando popularidad en el sector automotriz, permitiendo la fabricación de todo tipo de componentes, desde piezas interiores hasta chasis completos e incluso neumáticos. Ofrece numerosas ventajas, como piezas más ligeras, menor desperdicio, tiempos de fabricación más cortos y costes más bajos. Sin embargo, algunas piezas de automóvil no son ideales para la impresión 3D, como los faros. Dado que la estereolitografía (SLA) es un proceso capa a capa, el producto final tiende a mostrar líneas de capa, mientras que la tecnología de sinterización selectiva por láser (SLS) no permite obtener el acabado superficial tipo espejo de los componentes ópticos.
Mecanizado CNC . El mecanizado CNC permite cortar prácticamente cualquier metal y plástico, y ofrece numerosas ventajas, como una precisión estable y la capacidad de fabricar piezas complejas. Es la mejor opción para la fabricación de reflectores de aluminio. Para lograr un efecto de brillo espejo, el reflector de aluminio debe tener una rugosidad superficial adecuada, generalmente inferior a Ra0.2 μm. Al ser un componente óptico, la precisión del reflector de aluminio debe controlarse dentro de 0.05 mm, lo que también determina que el fresado CNC sea la mejor opción.
Como uno de los componentes de iluminación automotriz, el reflector de aluminio necesita cooperar con otras partes y ensamblarlas para formar un todo. Esto significa que la estructura del reflector de índice es muy compleja y generalmente requiere un mecanizado CNC de 5 ejes. En la mayoría de los casos, debido a la estructura de montaje en la parte posterior del reflector de aluminio, se necesitan herramientas de trabajo auxiliares como WEDM/EDM para limpiar las esquinas.
2. Selección de materiales
En la creación de prototipos de componentes de iluminación para automóviles, las aleaciones de aluminio más utilizadas son 2024, 5052, 6061 y 7075. Para piezas como bicicletas, simplemente podemos elegir Al-6061-T6 porque es fácil de procesar y el costo de mecanizado también es bajo. . Sin embargo, Al 7075-T6 generalmente se usa para reflectores de aluminio que se instalan en automóviles de lujo y requieren brillo especular. Este material tiene alta dureza, peso ligero y una superficie muy brillante después del procesamiento. También se usa ampliamente en los campos de los automóviles y la industria aeroespacial, incluidos los cubos de las ruedas y las luces de las alas.
3. Tecnología de procesamiento
Mecanizado CNC de 5 ejes . Para características superficiales complejas, se garantiza la mejor calidad superficial bajo condiciones de fresado adecuadas, minimizando el desmontaje y permitiendo evaluar el ajuste óptimo entre la superficie óptica y el soporte de la placa de circuito impreso. El mecanizado CNC de 5 ejes utiliza una fresa de punta esférica o una fresa de diamante con un diámetro inferior a 0.5 mm, y el radio de mecanizado de la esquina interior es de 0.1 a 0.15 mm. Los resultados permiten reproducir con precisión los detalles ópticos requeridos por los diseñadores y ayudan a los ingenieros ópticos a participar en la evaluación del rendimiento de las muestras de lámparas para automóviles, analizar problemas y proponer soluciones.
EDM. Debido a que la estructura de la luz del automóvil es bastante complicada y hay muchos detalles, incluso un CNC de 5 ejes de alta precisión no puede completar las piezas de mecanizado al mismo tiempo. Esto requiere que los ingenieros de programación CNC tengan una rica experiencia en la fabricación de prototipos de lámparas, y es necesario discutir la viabilidad del procesamiento de los dibujos de diseño. Para el reflector de aluminio, la superficie óptica crítica se fresará con CNC de 5 ejes, pero en la parte trasera hay algunas estructuras de ensamblaje importantes que son difíciles de mecanizar con fresado CNC, porque dejarán radios de filete en las esquinas, lo que no es propicio para el montaje. Por lo tanto, los técnicos deben fabricar electrodos de cobre y utilizar EDM como proceso auxiliar para ayudar a limpiar las esquinas.
Por lo general, el proceso de mecanizado por electroerosión llevará mucho tiempo.
Servicios de acabado . En la fase final del prototipado, aún queda mucho trabajo por hacer. Entre ellos, el posprocesamiento manual, como el desbarbado, el pulido y el galvanizado, es especialmente importante, ya que determinará directamente el aspecto y el rendimiento finales.
Para lograr aún más un acabado especular, hay dos formas de lograrlo. Uno es el pulido manual, la superficie puede tener un brillo de espejo después del pulido. Sin embargo, los requisitos para el operador son muy altos y debe tener mucho cuidado durante el proceso de manipulación, ya que algunas partes ópticas deben mantener bordes afilados y el proceso de pulido puede dejar manchas en los bordes. Otro método es la galvanoplastia, un buen acabado de fresado cumple con el requisito de ausencia de impurezas antes de la galvanoplastia, y la superficie final puede ser muy brillante y hermosa.
