En el sector automovilístico moderno, el aluminio es el material predominante utilizado para fabricar llantas. Las llantas de acero y las llantas de aleación de aluminio son las más comunes en el ámbito de las llantas de automóvil. Hoy en día, las llantas de aleación de aluminio están suplantando progresivamente a las de acero. Las diversas y atractivas llantas de aleación de aluminio pueden someterse a un mecanizado preciso para mejorar su atractivo estético.
Las ruedas de un coche están sujetas a un movimiento constante, lo que las hace susceptibles a sufrir daños como grietas o impactos con los bordillos. La reparación de llantas puede ser un proceso rentable que rejuvenece el atractivo estético de nuestros vehículos. Sin embargo, a menudo surgen preguntas sobre la efectividad y complejidad del proceso de restauración, así como sobre los riesgos potenciales involucrados.
Si la estructura primaria de la llanta está dañada permanentemente, no es aconsejable realizar un repintado. Por el contrario, si el daño se limita a partes insignificantes de la llanta, Mecanizado CNC puede ser una solución valiosa, preservando los recursos y restaurando las llantas a su condición óptima.
Este artículo proporcionará una visión general de los procesos técnicos involucrados en las operaciones de los cubos de las ruedas.
Beneficios de las ruedas de aleación de aluminio
En comparación con las llantas de acero de los automóviles, las llantas de aleación de aluminio ofrecen claras ventajas. Las llantas de aleación de aluminio tienen una densidad menor, aproximadamente un tercio que la del acero, lo que las hace alrededor de dos tercios más ligeras que las llantas de acero del mismo volumen. Los estudios indican que el uso de llantas de aleación de aluminio reduce el peso del vehículo en 10% y puede mejorar la eficiencia del combustible entre 6% y 8%. Por lo tanto, promover el uso de llantas de aleación de aluminio tiene una gran importancia para la conservación de energía, la reducción de emisiones y la adopción de un estilo de vida bajo en carbono.
El aluminio cuenta con una alta conductividad térmica, mientras que el acero tiene una baja conductividad térmica. En consecuencia, en condiciones idénticas, las llantas de aleación de aluminio exhiben un rendimiento de disipación de calor superior en comparación con las llantas de acero.
Además, las llantas de aleación de aluminio son famosas por su apariencia moderna y estéticamente agradable. A través del envejecimiento, la aleación de aluminio se puede fortalecer, mientras que aleación de aluminio fundido cubos de rueda sin tratamiento de envejecimiento poseer baja resistencia pero son fáciles de procesar y moldear.
El análisis estructural de las llantas de aleación de aluminio para automóviles
Para satisfacer las demandas funcionales y del mercado, las llantas de aleación de aluminio se diseñan con diversas estructuras, incluidas combinaciones integrales y de varias piezas. Además, vienen en una variedad de formas, como radios anchos, radios estrechos, radios múltiples y pocos radios. Por consideraciones de seguridad, tanto la apariencia como el diseño estructural de las llantas de aleación de aluminio deben cumplir con los requisitos funcionales y de seguridad. Para los vehículos de pasajeros estándar, las llantas de aleación de aluminio de una sola pieza son adecuadas para cumplir con sus criterios de desempeño.
La estructura del cubo de la rueda de un automóvil, como se muestra en la siguiente figura, se puede clasificar en dos partes: la llanta y el cubo de la rueda. En él se ilustra el análisis funcional detallado de cada parte.
Requisitos de rendimiento para llantas de aleación de aluminio para automóviles
Las llantas de aleación de aluminio vienen en varios tipos y estructuras, con requisitos que difieren según los tipos y modelos de vehículos. Sin embargo, tanto la fuerza como la precisión son requisitos fundamentales compartidos en todos los ámbitos. Según estudios de mercado, el cubo de rueda debería presentar las siguientes propiedades:
- Material, forma y tamaño correctos y apropiados, que permitan una función óptima, la intercambiabilidad y la universalidad de los neumáticos.
- Mínimas vibraciones verticales y laterales, así como bajo desequilibrio y momento de inercia durante la conducción.
- Suficiente resistencia, rigidez y estabilidad dinámica manteniendo un diseño liviano.
- Separación efectiva de ejes y neumáticos.
- Durabilidad excepcional.
- Procesos de fabricación capaces de satisfacer las demandas de calidad estable del producto, rentabilidad, variaciones diversas y producción en masa.
Reparación de llantas dañadas mediante mecanizado CNC
Los daños a las ruedas de aluminio generalmente se pueden clasificar en tres tipos según la causa y el alcance del daño:
- El primer tipo se produce debido a la fricción contra la superficie de la carretera y los bordillos al aparcar al costado de la carretera.
- El segundo tipo, que implica una deformación y distorsión significativas, surge comúnmente cuando se encuentran grandes baches o crestas elevadas a altas velocidades.
- El tercer tipo, caracterizado por fracturas, ocurre frecuentemente en casos de choques e impactos de alta velocidad.
Consideraciones para la reparación de llantas CNC
Los métodos de reparación para estas tres situaciones difieren y los resultados pueden variar de un caso a otro. Algunos procesos de reparación pueden introducir nuevos riesgos:
La reparación del desgaste superficial es la situación más común. Dado que no afecta a la estructura de soporte del cubo, sólo la superficie requiere refinamiento. En la práctica, el paso inicial implica chorro de arena y pulido. El cubo debe estar mate y pulido antes de repintar. El enfoque principal es arenar el cubo de la rueda para establecer una base sólida para tratamientos cosméticos posteriores.
El siguiente paso consiste en lijar con papel de lija. Después de eliminar la mayoría de las imperfecciones del cubo mediante chorro de arena sin polvo, se utiliza papel de lija con agua más fino para pulir aún más los detalles.
Posteriormente, las rayaduras se rellenan con masilla de aluminio una vez lijado y nivelado el cubo de la rueda. Este paso es similar a aplicar masilla al reparar un automóvil. hoja de metal, aunque para el cubo de la rueda se utiliza masilla de aleación, que es más compleja y flexible que la que se utiliza para las chapas de los automóviles.
En los casos en los que la brecha de desgaste es ligeramente mayor y es necesario un efecto de llenado superior, se utiliza soldadura de aluminio para llenar y nivelar aleaciones de aluminio.
Una vez finalizada la obturación, la restauración se pule para garantizar que la superficie metálica final se alinee aproximadamente con la superficie plana original.
Finalmente, se realiza pintura profesional para concluir el proceso. Este paso es similar a pintar chapa en la mayoría de los talleres, con la diferencia principalmente en el escrutinio de las variaciones de color y la uniformidad de la pintura.
Mecanizado CNC para reparación de llantas
Las etapas posteriores están directamente asociadas con el uso de un máquina CNC para reparación de llantas:
El paso siete implica programar el torno. Sin embargo, en los casos en que ciertos modelos presentan una superficie de cubo brillante, el proceso de cepillado requiere pulido. Estos procesos deben ejecutarse en máquinas CNC. En esta etapa es imperativo prestar atención a los detalles complejos, como la curvatura y el espaciado precisos, para garantizar un resultado final satisfactorio del cepillado.
El octavo paso implica CNC. trefilado. Una vez programados, los bujes se cortan meticulosamente en el torno para garantizar un acabado uniforme. Es importante señalar que este paso, que reduce el espesor del buje, no es adecuado para reparaciones recurrentes, ya que un roce excesivo de la superficie de apoyo del buje puede comprometer significativamente su resistencia.
A continuación, en el paso nueve, se aplica pintura protectora nanometálica. Siguiendo los pasos anteriores, se debe recubrir el cubo con pintura nanometálica, que le dará un acabado brillante después de la cocción.
El décimo paso implica un pulido integral para lograr un brillo mejorado. Al abordar el segundo y tercer tipo de daño, que implican cambios en la estructura del buje o incluso grietas, reparar estas situaciones puede resultar en una resistencia reducida y una estructura interna incompleta del buje en comparación con su estado previo al daño. Como esto afecta considerablemente a la seguridad, se recomienda no restaurar la estructura del centro en tales casos.
Conclusión
La máquina CNC juega un papel crucial en la industria automotriz al facilitar la producción, refinamiento, mantenimiento y reparación de ruedas de vehículos. Está totalmente controlado por computadora y es capaz de mecanizar ruedas de aluminio con una precisión y calidad excepcionales, lo que da como resultado un acabado impecable que coincide con el estándar original de fábrica. Esta tecnología es esencial para mantener un rendimiento de alta calidad y garantizar la seguridad tanto de los conductores como de los pasajeros de los vehículos. Además, proporciona soluciones de reparación de ruedas a la industria del mercado de repuestos para automóviles.
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