Tipos de procesos de fabricación de metales y sus aplicaciones
Es importante que un material pase por varios procesos de fabricación de metal antes de usarlo para su ensamblaje y fabricación...
Resumen del proyecto
| Industria | Automotor |
| Producto | 2 componentes de barra principal y más de 80 inserciones de aluminio. |
| Material | Aluminio |
| Acabado de la superficie | Como mecanizado |
| Tecnología | Mecanizado CNC |
ACERCA DEL PROYECTO
RapidDirect se enorgullece de apoyar a Rennteam Stuttgart mediante la fabricación de 2 componentes de barra principal y más de 80 inserciones de aluminio. Nuestra ingeniería de precisión garantiza que estén listos para conquistar las competiciones de Fórmula Student, lo que le da al equipo una ventaja ganadora.
Challenges
1. Desafíos de mecanizado: pieza de barra principal de pared delgada, agujeros con tolerancia, forma irregular, diferentes superficies de mecanizado, facilidad de distorsión
2. Calendario de entrega ajustado
Soluciones
RapidDirect emplea mecanizado CNC avanzado de 4 ejes y técnicas de mecanizado compuesto de torneado y fresado CNC para garantizar que todos los requisitos de las piezas se cumplan con precisión y excelencia. Nuestra sólida cadena de suministro garantiza que podamos mantener un cronograma de entrega ajustado, asegurando que su proyecto se mantenga encaminado y se entregue puntualmente.
Introducción
Rennteam Stuttgart es un equipo de gran éxito de la Universidad de Stuttgart, Alemania. Reconocido por sus victorias récord, diseños innovadores y una perspicacia en ingeniería incomparable, este equipo se preparó para una empresa revolucionaria en Formula Student en 2023.
Sus aspiraciones son nada menos que extraordinarias, incluido el desarrollo de un sistema de propulsión híbrido de última generación, la optimización del peso y la rigidez y la introducción de pinzas de freno de diseño propio para elevar tanto el rendimiento como la seguridad.
Para ayudarlos a hacer realidad estos sueños, RapidDirect se enorgullece de ser el patrocinador de los componentes de carrera cruciales necesarios para que este evento sea un éxito innegable.
Max
Un piloto de carreras del equipo Rennteam Stuttgart
Estamos profundamente agradecidos por el apoyo de RapidDirect, ya que sus contribuciones jugaron un papel importante en nuestro desempeño durante la competencia. Su experiencia reforzó enormemente nuestras mejoras de diseño y todo el proceso de producción.
Por qué elegir RapidDirect para la ingeniería de coches de carreras
Rennteam Stuttgart participó en la competición Formula Student con diversos objetivos: ampliar los límites de la innovación y el rendimiento. Estos objetivos consistían en ganar competencias, mejorar las capacidades de ingeniería del equipo y establecer nuevos puntos de referencia en la industria. Antes de que Rennteam Stuttgart pueda alcanzar sus ambiciosos objetivos, debe obtener piezas de automóvil que cumplan con los más altos estándares de precisión y calidad.
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Componentes como la barra principal forman la placa base de la caja de pedales. Las inserciones de aluminio para la suspensión de fibra de carbono también son fundamentales para el éxito general del coche de carreras. Estas piezas son necesarias para soportar fuerzas extremas, reducir el peso para mejorar el rendimiento y garantizar la confiabilidad requerida para la disciplina de resistencia.
En su búsqueda de un socio de fabricación capaz de entregar componentes de alta precisión con tiempos de respuesta rápidos, Rennteam Stuttgart descubrió RapidDirect. La decisión de elegir RapidDirect tiene una reputación estelar en el sector manufacturero. El excepcional historial de tiempos de producción rápidos y resultados de alta calidad constante llamó la atención del Rennteam Stuttgart. Esto convirtió a RapidDirect en una opción convincente para esta asociación crítica.
- Plataforma en línea: La plataforma en línea fácil de usar de RapidDirect simplificó el proceso de fabricación. El sistema de cotización instantánea brindó a Rennteam Stuttgart información rápida sobre las posibilidades de mecanizado, lo que permitió una toma de decisiones rápida y una comunicación eficiente.
- Análisis DFM: La experiencia de RapidDirect en el análisis de Diseño para Fabricación (DFM) jugó un papel fundamental. Nuestros ingenieros brindaron comentarios valiosos y sugirieron modificaciones de diseño que simplificaron el proceso de fresado y contribuyeron a ahorrar costos. Este enfoque colaborativo garantizó que las piezas cumplieran y superaran los exigentes estándares de Rennteam Stuttgart.
- Seguimiento de pedidos en tiempo real: El seguimiento de los pedidos en tiempo real añadió una capa de transparencia al proceso de fabricación. Rennteam Stuttgart pudo monitorear el progreso de sus componentes, brindando tranquilidad y permitiendo una gestión efectiva del proyecto.
- Calidad de la pieza: El compromiso de RapidDirect de entregar piezas de alta calidad fue evidente en cada aspecto de su producción. La precisión y la atención al detalle en el proceso de fabricación aseguraron que los componentes cumplieran con los estrictos requisitos de Rennteam Stuttgart. Esto contribuye a la seguridad general y al rendimiento del coche de carreras.
- Tiempo de espera: Una de las principales preocupaciones del Rennteam Stuttgart era el tiempo de entrega. Las fábricas propias de RapidDirect y sus eficientes procesos de producción nos permitieron cumplir con los exigentes cronogramas del equipo. La capacidad de fabricar piezas en un tiempo mínimo fue un factor decisivo que contribuyó en gran medida al éxito del Rennteam Stuttgart en las competiciones de Fórmula Student.
| Columna 1 | Columna 2 | Columna 3 |
|---|---|---|
Aluminio | Anodizado tipo III (transparente, duro) | Introduciendo una capa de óxido no conductora, más gruesa y más resistente al desgaste que el anodizado estándar. |
Aluminio | Anodizado tipo III (transparente, duro) | Introduciendo una capa de óxido no conductora, más gruesa y más resistente al desgaste que el anodizado estándar. |
Comunicación clara y eficaz: la clave para lograr el éxito
Max de Rennteam Stuttgart, reflexionando sobre la colaboración, afirmó: “Nuestros objetivos eran ambiciosos y el cronograma ajustado. RapidDirect entendió nuestra urgencia y respondió con notable eficiencia. Su servicio al cliente fue excepcional y brindó respuestas rápidas y perspicaces a nuestras consultas, alineándose con la urgencia de nuestro plazo de entrega”.
Continuó: “En los deportes de motor, cada segundo cuenta y la capacidad de RapidDirect para igualar nuestro ritmo fue crucial. La comunicación fue rápida, clara y efectiva. Sentimos que nuestras preocupaciones realmente se entendieron y las soluciones proporcionadas se adaptaron a nuestras necesidades específicas”.
Los comentarios sobre el diseño para la fabricación ayudan a ahorrar tiempo y dinero
El compromiso de RapidDirect con la fabricación eficiente y rentable quedó ejemplificado a través de nuestros comentarios sobre Diseño para la fabricación (DFM). Al participar en un análisis de fabricación integral, nuestros ingenieros brindaron recomendaciones estratégicas para simplificar el proceso de fresado y reducir costos sin comprometer la calidad.
Tomemos un ejemplo de nuestro análisis DFM para el componente de la barra principal. Sugerimos redondear tres esquinas específicas de esta parte. Esta recomendación se alinea con el proceso de mecanizado óptimo para esta pieza, que es el fresado horizontal de 4 ejes. Esta técnica se elige por su capacidad para gestionar el intrincado diseño del componente manteniendo la alta precisión necesaria. Debido a las limitaciones inherentes del fresado CNC, estas esquinas se redondean naturalmente durante el proceso. Si bien el mecanizado por descarga eléctrica (EDM) podría lograr el diseño exacto descrito en los dibujos originales, aumentaría significativamente los costos de mecanizado. Además, como estos detalles de diseño no son estructuralmente cruciales, recomendamos este ajuste para mejorar la eficiencia de fabricación sin afectar la funcionalidad de la pieza.
“La rapidez de RapidDirect en el tiempo de respuesta y la eficiencia para abordar los plazos de entrega urgentes fueron parte integral de la capacidad de Rennteam Stuttgart para maximizar el tiempo de prueba. Los esfuerzos de colaboración garantizaron que el coche de carreras se sometiera a pruebas exhaustivas (alrededor de 450 km) antes del primer evento. Este fue el tiempo de prueba más largo entre los competidores”.
Max
Un piloto de carreras del Rennteam Stuttgart
Estrategias precisas para los desafíos del mecanizado
Los componentes de los coches de carreras cumplen con estrictas tolerancias y especificaciones para garantizar una seguridad, eficiencia y confiabilidad óptimas. Cumplir con estos elevados estándares a menudo genera complejos desafíos de mecanizado. Sin embargo, nuestras capacidades de mecanizado avanzadas, junto con la experiencia de nuestros ingenieros experimentados, nos permiten navegar y superar con éxito estas dificultades técnicas.
Para piezas de la barra principal
Desafío 1: Parte de la barra principal de pared delgada
Al fabricar la pieza de la barra principal de pared delgada con una tolerancia estricta de 3 mm, nuestros ingenieros enfrentaron desafíos importantes. Las paredes delgadas son propensas a doblarse o vibrar durante el fresado, lo que provoca imprecisiones. Además, el fresado genera un calor considerable, lo que corre el riesgo de deformarse y perder más precisión.
Para contrarrestar estos problemas, nuestro equipo empleó estrategias precisas. Utilizamos herramientas de corte bien diseñadas y con bordes afilados para reducir la fuerza y minimizar la deflexión. La implementación del mecanizado de alta velocidad con velocidades de husillo más rápidas y velocidades de avance más bajas ayudó a controlar el calor y mejoró el acabado de la superficie. Fundamentalmente, adoptamos un método de sujeción meticuloso, asegurando una colocación segura pero equilibrada para evitar deformaciones, manteniendo así la integridad de las piezas de paredes delgadas durante todo el proceso.
Desafío 2: Agujeros con tolerancia
Mecanizar agujeros con una tolerancia de ±0.05 mm planteó importantes desafíos. La deflexión de la herramienta, particularmente en agujeros profundos, a menudo provocaba desviaciones de las dimensiones previstas, mientras que el calor de la fricción provocaba expansión térmica, lo que afectaba aún más a la precisión.
Para abordar estos problemas, nuestros ingenieros dieron prioridad al uso de herramientas rígidas de alta calidad para minimizar la deflexión. También seleccionamos cuidadosamente velocidades de corte óptimas y tasas de avance adaptadas al material específico, garantizando una mayor precisión en el logro de las tolerancias requeridas. Estas medidas fueron cruciales para mantener la precisión dimensional de los agujeros durante el proceso de fresado CNC.
Desafío 3: Forma irregular
Mecanizar orificios biselados con un ángulo de mecanizado adicional es particularmente desafiante debido a la precisión requerida tanto en el diámetro del orificio como en el ángulo de bisel. Esta complejidad aumenta ya que la herramienta debe acoplarse al material en un ángulo no estándar, lo que aumenta el riesgo de deflexión e imprecisiones de la herramienta. El corte en ángulo también genera más calor, lo que afecta a las propiedades y dimensiones del material.
Para abordar esto, utilizamos herramientas especializadas para cortes en ángulo, y optimizar los parámetros de corte, como la velocidad, el avance y el ángulo de aproximación, es crucial. Estas medidas ayudan a minimizar la generación de calor y mejorar la calidad del corte, asegurando resultados precisos en el fresado CNC de agujeros biselados.
Para piezas suplementarias de coches de carreras
Desafío 4: Diferentes superficies de mecanizado
El diseño de las piezas del auto de carreras incorporó múltiples superficies de mecanizado, introduciendo una capa adicional de complejidad al proceso de fabricación. Para abordar esto de manera efectiva, nuestros expertos emplearon una técnica de ajuste del ángulo de rotación durante el proceso de mecanizado, asegurando precisión y calidad en los componentes finales.
Desafío 5: facilidad de distorsión
La presencia de numerosas ranuras y agujeros con tolerancias estrictas aumentó la susceptibilidad a la distorsión durante el proceso de mecanizado. Es necesario implementar medidas para contrarrestar la distorsión, incluida la planificación estratégica de trayectorias de herramientas y herramientas de corte adecuadas. Esto garantizará que los componentes finales cumplan con las tolerancias especificadas y mantengan la forma deseada.
Potente red de fabricación
Ante un calendario ajustado, Rennteam Stuttgart necesitaba urgentemente piezas para el montaje, las pruebas y la práctica, lo que nos dio tan solo 15 días para entregárselas a tiempo para su competición. La sólida red de fabricación de RapidDirect, que cuenta con fábricas autooperadas y procesos de producción optimizados, desempeñó un papel importante. Esta configuración aseguró la rápida creación de componentes de alta calidad. Esta eficiencia fue crucial para que Rennteam Stuttgart pudiera aprovechar al máximo su período de pruebas, contribuyendo significativamente a sus logros en las competiciones de Fórmula Student.
Piezas de coches de carreras de alta calidad y buenos resultados en las competiciones
El compromiso de RapidDirect con la fabricación de precisión se destacó en la calidad y la artesanía de las piezas que produjimos. Produjimos dos componentes de la barra principal y más de 80 inserciones de aluminio. Esto aseguró que el Rennteam Stuttgart se sometiera a pruebas exhaustivas, recorriendo aproximadamente 450 kilómetros, antes de su primera prueba. Esta dedicación a la calidad y la preparación fue fundamental para su éxito.
El desempeño de Rennteam Stuttgart en las competiciones de Fórmula Student subrayó el impacto positivo de su colaboración con RapidDirect. La integración exitosa de componentes fabricados con precisión en el auto de carreras contribuyó significativamente a los logros del equipo en múltiples competiciones.
Rápido, Pasión, Éxito
La colaboración entre RapidDirect y Rennteam Stuttgart en la competición Formula Student es una narrativa de innovación, fabricación de precisión y éxito rotundo. Desde los desafíos de diseño iniciales hasta las emocionantes victorias en carreras, este estudio de caso es un testimonio de la relación entre la fabricación avanzada y la excelencia en el deporte del motor.
El papel de RapidDirect a la hora de optimizar el proceso de fabricación, proporcionar información detallada sobre el diseño para la fabricación (DFM) y entregar componentes de alta calidad en plazos ajustados fue vital para mejorar el rendimiento de Rennteam Stuttgart. El compromiso inquebrantable de RapidDirect de entregar piezas de alta calidad fue evidente en cada faceta del proceso de fabricación. La precisión, la atención al detalle y el cumplimiento de las tolerancias especificadas garantizaron que los componentes cumplieran con los estrictos estándares establecidos por Rennteam Stuttgart.
Las recomendaciones estratégicas, la elección de máquinas CNC avanzadas, técnicas de mecanizado dinámico y una sólida red de fabricación contribuyeron colectivamente a los triunfos de Rennteam Stuttgart en varias competiciones de Fórmula Student.
La visión del Rennteam Stuttgart para el futuro de su equipo
Rennteam Stuttgart visualiza un futuro caracterizado por la innovación continua, el avance tecnológico y el éxito sostenido en las competiciones de Formula Student. Los resultados positivos de la colaboración con RapidDirect sirven como base para los esfuerzos futuros del equipo.
Con el compromiso de ampliar los límites de la ingeniería de los deportes de motor, Rennteam Stuttgart pretende aprovechar sus éxitos y consolidar aún más su posición como líder en la comunidad de Formula Student. El equipo aspira a aprovechar las lecciones aprendidas y los procesos de fabricación eficientes establecidos con RapidDirect para llevar los diseños de sus autos de carreras a nuevas alturas.
Rennteam Stuttgart agradece el espíritu colaborativo, la experiencia técnica y el apoyo inquebrantable de RapidDirect. El viaje compartido ha dado lugar a resultados de primer nivel y también ha fomentado una asociación duradera que promete impulsar innovaciones y logros futuros.
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