Mecanizado del eje del motor: Lo que hay que saber
El mecanizado de ejes de motor es el proceso de fabricación de ejes de motor precisos, que se utilizan en muchas aplicaciones. Comprender el concepto de mecanizado de ejes de motor desempeña un papel fundamental a la hora de utilizarlo correctamente en las aplicaciones.
La guía que figura a continuación recoge una visión detallada del tema, así que vamos a leerla.
¿Qué es el mecanizado de ejes de motor?
La fabricación de ejes de motor es un proceso de fabricación que transforma las varillas metálicas en las piezas que giran, y estas piezas se utilizan después en motores eléctricos.
El funcionamiento del eje influye en la durabilidad y el rendimiento de la máquina. Existen diferentes tipos de fabricación de ejes de motor como el fresado, la electroerosión y el rectificado.
Tipos de ejes de motor
Existen diferentes tipos de ejes de motor, y en la sección siguiente se analiza cada uno de ellos.
Ejes huecos
Los ejes huecos son adecuados para aplicaciones que requieren poco peso, como la aeroespacial. Tienen un orificio central que permite el paso de fluidos y componentes.
Ejes cónicos
Ejes cónicos se utilizan en engranajes y poleas. Tienen grifos en su diámetro, reduciendo gradualmente la longitud.
Ejes roscados
Los ejes mecanizados roscados tienen roscas internas y externas que se adaptan a la pieza que se monta con ellos. Estos ejes se utilizan en aplicaciones en las que el acoplamiento y desacoplamiento son bastante habituales, como en trabajos de fontanería y electricidad.
Ejes con chaveta
Los ejes con chaveta tienen un corte que ayuda a fijar componentes como engranajes, ruedas dentadas y poleas. Estos ejes ayudan a crear conexiones en aplicaciones relacionadas con pares elevados, como bombas y motores.
Ejes estriados
Estos ejes mecanizados tienen estrías y ranuras que pueden encajar en estrías similares del componente. Crea una conexión muy fuerte, ofreciendo una excelente transmisión de potencia.
Ejes estriados se utilizan en aplicaciones como la transmisión de automóviles y los acoplamientos de engranajes.
¿Cómo se mecaniza un eje de motor?
A continuación se describe paso a paso el proceso de mecanizado de un eje:
- La primera etapa es la de diseño y programación, en la que se ultima y programa el diseño del eje mecanizado a medida.
- Se crea un archivo CAD en el software, que tiene instrucciones en forma de código G para instruir a la máquina CNC.
- A continuación, se configura la máquina CNC para la fabricación de ejes y, para el proceso de mecanizado, es importante seleccionar el tipo de máquina adecuado.
- A continuación, se prepara la pieza y se somete a la máquina eligiendo la herramienta adecuada.
- La máquina CNC hace girar el eje y la fresa retira el material, lo que requiere una supervisión adecuada para garantizar la calidad de los ejes a medida.
- Existen distintos tipos de acabado superficial que ayudan a mejorar la superficie de los ejes. El granallado y el anodizado ayudan a mejorar la superficie de los ejes.
Diversas técnicas de mecanizado CNC para ejes de motor
Los ejes de motor se fabrican utilizando diferentes métodos de mecanizado CNC, que se comentan a continuación:
Fresado CNC
El fresado CNC dispone de un cincel pequeño y potente que se mueve alrededor del eje para poder crear las ranuras y formas necesarias para que las demás piezas puedan encajar fácilmente en estas ranuras.
Torneado CNC
El torneado CNC es el proceso que mecaniza el eje y le da forma cilíndrica. El eje sigue girando y la herramienta corta el componente.
Taladrado CNC
Se opta por el taladrado CNC para hacer agujeros y canales en el eje. Se trata de un proceso de taladrado que lleva a cabo una máquina CNC de forma precisa.
Rectificado CNC
El rectificado CNC consiste en una rueda giratoria que se mueve contra el eje y alisa la superficie, garantizando el tamaño exacto. Ayuda a añadir acabado a la superficie del eje.
Mecanizado por descarga eléctrica (EDM)
La electroerosión utiliza la vaporización eléctrica del material. Ayuda a grabar formas complejas para crear características en los ejes.
Diversos materiales de mecanizado en ejes de motor
Los ejes de motor pueden fabricarse con una amplia gama de materiales, algunos de los cuales se describen a continuación:
Acero al carbono
Acero al carbono se utiliza en ejes de motores porque es muy mecanizable, soporta el tratamiento térmico y tiene una gran resistencia a la tracción. Uno de los tipos de acero al carbono más utilizados es el 1045, empleado en ejes de bombas.
Acero inoxidable
Acero inoxidable es un material que se selecciona para tratar la cuestión de la resistencia a la corrosión. Los grados de acero inoxidable 304 y 316 suelen elegirse para fabricar ejes utilizados en entornos expuestos a productos químicos y humedad.
Acero aleado
Los motores que requieren una propiedad resistente y orientada a la fuerza se fabrican utilizando acero aleado. Las calidades de acero aleado que se suelen elegir para los ejes son 4140 y 4340, que ayudan a satisfacer las aplicaciones industriales más exigentes.
Latón
Latón se utiliza en aplicaciones que requieren ejes resistentes a la corrosión y muy mecanizables. Por eso, cuando se trata de máquinas ligeras, se opta por los ejes de latón.
Aluminio
Aluminio es un material ligero que ofrece resistencia a la corrosión y también es mecanizable. De ahí que las aplicaciones que necesitan un eje ligero suelan optar por el aluminio, sobre todo en drones.
Titanio
Titanio se utiliza en aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión y una excelente relación resistencia-peso. Estas propiedades del titanio lo hacen adecuado para aplicaciones aeroespaciales.
Aleaciones de níquel
Las aleaciones a base de níquel, como el Inconel, pueden utilizarse en la fabricación de ejes, ya que ofrecen resistencia a la corrosión y también resistencia a las altas temperaturas. Estos ejes de motor se utilizan en turbinas y otras aplicaciones sometidas a altas temperaturas.
Consideraciones sobre costes en el mecanizado CNC de ejes de motor
Los factores que influyen en el coste del mecanizado CNC de ejes de motor son los siguientes:
Costes de material
El coste de un eje de motor depende del tipo de material utilizado para su fabricación. Materiales como el acero al carbono son menos caros, pero el titanio es más caro.
De ahí que se seleccione el material en función de las propiedades requeridas y se incida en el coste.
Procesos de mecanizado
Hay varios procesos entre los que elegir cuando se trata de mecanizar ejes de motor. Los métodos complejos de mecanizado, como el láser o la electroerosión, son más caros que los básicos, como el fresado CNC y el torneado CNC.
Costes de utillaje
El coste de las herramientas de corte está relacionado con el proceso de mecanizado; las herramientas también se desgastan con el paso del tiempo y puede ser necesario sustituirlas. De ahí que un elevado desgaste de las herramientas conlleve un aumento de los costes de las mismas.
Costes laborales
El proceso de mecanizado, si es complejo, requiere más esfuerzo de mano de obra y esto aumenta el coste de la mano de obra. Es posible que tenga que formar e invertir más en mano de obra para formas complejas de ejes de motor.
Control de calidad
La aplicación de un estricto control de calidad es muy importante para garantizar que el producto final sea el esperado. De ahí que sea necesario invertir en pruebas y controlar la calidad, lo que aumenta el coste.
Opciones de acabado superficial para el mecanizado de ejes de motores
Existen diferentes opciones de acabado superficial para el mecanizado de ejes de motor, y algunas de ellas son las siguientes:
Pasivación
En proceso de pasivación es un proceso de acabado superficial que se utiliza para ejes de acero inoxidable. Consiste en limpiar la superficie del eje del motor utilizando un ácido.
Ayuda a eliminar los contactos y el hierro libre y permite la creación de una capa de óxido de cromo pasivo, que mejora la resistencia a la corrosión.
Anodizado
Aluminio Los ejes también se anodizan para que aparezca en la superficie una capa de óxido, dura y resistente a la corrosión. Anodizado también mejora la estética de los ejes añadiendo colores.
Galvanoplastia
La galvanoplastia consiste en depositar una capa de metales como el zinc y el níquel en los ejes; mejora la resistencia al desgaste y a la corrosión del eje.
Granallado
El granallado consiste en lanzar bolas de acero o partículas de vidrio a alta presión para limpiar la superficie del árbol. Ayuda a crear un aspecto mate y limpio en la superficie del eje.
Nitruración
El proceso de nitruración consiste en utilizar un tratamiento térmico que lleva a cabo la difusión de nitrógeno en la superficie del acero. Crea una capa dura y resistente al desgaste en el eje, mejorando su resistencia a la fatiga.
Carburación
La carburación puede mejorar la superficie del eje del motor con una capa de carbono añadiendo dureza superficial. Este proceso garantiza la mejora de la resistencia al desgaste y el mantenimiento de la ductilidad del eje.
Fosfatado
En proceso de fosfatado crea una capa de fosfatos cristalinos insolubles en la superficie del eje. Garantiza la resistencia a la corrosión y crea una base adecuada para añadir más pintura y revestimiento.
Pulverización térmica
La pulverización térmica consiste en rociar una capa sobre la superficie del eje, que luego se calienta. Garantiza el aislamiento térmico y la resistencia al desgaste y la corrosión del eje del motor.
Control de calidad en el mecanizado de ejes de motores
En el mecanizado de ejes de motor, no se puede ignorar la importancia del control de calidad. Unas inspecciones adecuadas garantizan que el acabado superficial del eje, las dimensiones y las propiedades del material se ajustan a los requisitos de la aplicación.
Hay muchos métodos para controlar la calidad, como el material de coordenadas, las pruebas de rugosidad superficial y las pruebas de dureza. Los controles periódicos de los ejes de motor garantizan que cumplen las especificaciones.
Ventajas del mecanizado CNC de ejes de motor de DEK
Como renombrado proveedor de servicios de mecanizado CNC, DEK ofrece ejes de motor de alta calidad. Estos ejes se fabrican utilizando avanzados equipos de mecanizado CNC.
Los equipos garantizan la precisión de las dimensiones, y un equipo experto de ingenieros cualificados elige los materiales adecuados en función de las necesidades de la aplicación.
DEK no sólo se centra en utilizar máquinas de gama alta, sino que también se asegura de contar con un equipo experimentado de operarios e ingenieros. Impulsa la productividad y la calidad de los procesos de mecanizado.
El resultado final de los ejes tiene un excelente acabado superficial, lo que garantiza que obtendrá ejes de motor personalizados de la mejor calidad.
Conclusión
Los ejes de motor desempeñan un papel vital en muchas aplicaciones, y conocerlos en detalle ayuda a elegir el material, el acabado superficial y el proceso de fabricación del eje de motor adecuados.
Como ya has repasado la guía anterior, seguro que te has enterado de las variantes que se ofrecen en esta materia.
