Tornos para automoción

TORNOS PARA AUTOMOCIÓN

Como en todas las industrias en el sector de la automoción, la calidad y la precisión son aspectos clave en la fabricación de componentes. Uno de los procesos fundamentales para lograrlo es el mecanizado, y los tornos para automoción juegan un papel crucial. Los vehículos están formados por un amplio abanico de elementos como los cilindros, los árboles de levas, los engranajes… En la fabricación de todos ellos pueden intervenir tornos de control numérico. Conocer qué tipos de piezas pueden realizarse con tornos para automoción es de gran utilidad para optimizar el proceso y llevar la producción al máximo nivel.

Tornos para Automoción

MECANIZADO DE PIEZAS PARA AUTOMOCIÓN

Los tornos para automoción desempeñan un papel imprescindible en la fabricación de una amplia variedad de piezas automotrices. Pistones, bielas, cigüeñales, bloques de motor, tapas de cilindros, culatas, engranajes, ejes y árboles de levas…

  • Los pistones son componentes clave en el motor, ya que convierten la energía de la combustión en movimiento lineal.
  • Las bielas conectan el pistón al cigüeñal y transmiten el movimiento.
  • El cigüeñal convierte el movimiento lineal en movimiento rotativo.
  • Los bloques de motor son las estructuras básicas que contienen los cilindros y otros componentes del motor.
  • Las tapas de cilindros sellan los cilindros y alojan las válvulas y los árboles de levas.
  • Las culatas contienen los conductos de admisión y escape y albergan las válvulas.
  • Los engranajes transmiten el movimiento y la potencia entre los diferentes sistemas del vehículo.
  • Los ejes son elementos de transmisión de potencia.
  • Los árboles de levas controlan la apertura y el cierre de las válvulas, regulando el flujo de aire y combustible en el motor.

Las posibilidades son tan variadas como exigentes a nivel de precisión y calidad. Cada una de estas piezas cumple con una función específica en el correcto funcionamiento del vehículo. Los tornos permiten obtener dimensiones precisas, formas complejas y acabados de alta calidad. Además, la eficiencia y la rapidez del mecanizado en tornos para automoción garantizan una producción eficiente y rentable de estas piezas automotrices. Por estos motivos, estas máquinas son aliados perfectos durante el proceso y una garantía total.

Pistón
Árbol de levas
Correa de transmisión
Cilindro automoción

VENTAJAS DE UTILIZAR TORNOS PARA FABRICAR PIEZAS PARA AUTOMOCIÓN

Los tornos para automoción ofrecen ventajas clave en la fabricación de piezas automotrices. Las principales son:

Precisión

Precisión dimensional

Materiales resistentes

Capacidad de trabajo con materiales resistentes

Eficiencia

Eficiencia en el proceso de mecanizado

Estas ventajas permiten obtener piezas de alta calidad y rendimiento óptimo en los vehículos. Las piezas fabricadas con tornos para automoción son componentes vitales en el funcionamiento del motor y otros sistemas del vehículo. Contribuyen a la eficiencia energética, la durabilidad, la reducción de emisiones y el rendimiento general del automóvil.

TORNOS PARA AUTOMOCIÓN: LO MÁS DEMANDADO

A continuación, se detallan los procesos más frecuentes y demandados en el uso de tornos para el sector automoción.

MECANIZADO CILINDRADO Y PISTONES

El mecanizado cilindrado es un proceso esencial en la fabricación de motores automotrices. Los tornos para automoción permiten dar forma y precisión a los cilindros, que son la base del motor. Este proceso implica el uso de herramientas de corte especiales que giran alrededor del cilindro para eliminar material y lograr la forma y dimensiones deseadas. El mecanizado cilindrado garantiza la adecuada combustión del motor y un sellado hermético en la cámara de combustión.

Además, permite una mayor eficiencia energética y reducción de emisiones, una exigencia que es tendencia y está en alza en cuanto a normativa para la fabricación de coches. Los tornos para automoción utilizados en el mecanizado cilindrado deben contar con la capacidad de trabajar con tolerancias muy estrechas y garantizar la uniformidad de los cilindros en toda la producción.

Mecanizado Cilindrado

ÁRBOL DE LEVAS

Las levas permiten transformar un movimiento circular en uno rectilíneo. Un árbol de levas consta de un eje en el que se colocan levas de diferentes formas y tamaños para activar mecanismos como las válvulas a intervalos repetitivos. Son temporizadores mecánicos cíclicos.

En el campo de la automoción, el árbol de levas es un componente clave en el sistema de distribución de un motor. Su función es controlar la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape. Las levas pueden modificar el ángulo de desfase para adelantar y retrasar la apertura y el cierre de las mismas.

La fabricación de un árbol de levas requiere de precisión extrema y una serie de pasos minuciosos. El proceso de fabricación de un árbol de levas comienza con la selección de un material adecuado, como acero de alta resistencia. Luego, se procede a la mecanización utilizando tornos para automoción. Estos permiten dar forma al árbol de levas, creando los lóbulos necesarios para controlar las válvulas. Una vez mecanizado, el árbol de levas pasa por un proceso de tratamiento térmico y pulido para mejorar su resistencia y acabado superficial.

A nivel de materiales, los árboles de levas suelen fabricarse con aceros aleados de alta resistencia, como el acero al cromo-molibdeno. Ofrecen la combinación ideal de tenacidad y resistencia a la fatiga necesarias para soportar las altas cargas y las condiciones extremas de funcionamiento en el motor.

El funcionamiento óptimo del motor pasa por lograr la forma y los perfiles precisos necesarios. Con los tornos para automoción es posible crear los lóbulos adecuados y garantizar el correcto funcionamiento de las válvulas. El CNC utilizado en estos tornos asegura la repetibilidad y la precisión en la fabricación de cada árbol de levas con un grado de exactitud extremo.

Árbol de levas

FABRICACIÓN DE EJES

Los ejes son componentes esenciales en la transmisión de potencia y movimiento dentro de un motor. Son elementos constructivos para guiar el movimiento rotativo de una pieza o de un conjunto de piezas como pueden ser una rueda o un engranaje. Su fabricación requiere de alta precisión y resistencia para soportar cargas extremas. Los tornos para automoción desempeñan un papel vital en el mecanizado de ejes, permitiendo obtener las dimensiones y acabados requeridos. Los ejes automotrices pueden tener diferentes formas y tamaños, como ejes de transmisión, ejes de dirección y ejes de suspensión. La fabricación de ejes implica el mecanizado de un bloque de material hasta obtener la forma y dimensiones finales. El mecanizado en tornos para automoción garantiza la precisión en los diámetros, la alineación de roscas y la suavidad de la superficie de los ejes.

La fabricación de ejes automotrices implica una combinación de diferentes operaciones. Las más habituales son el fresado, el rectificado y el torneado. El torneado es la técnica principal utilizada en el mecanizado de ejes para obtener forma y dimensiones. Para ello, es imprescindible contar con un parque de tornos para automoción que cumpla con las características técnicas requeridas.

La resistencia y durabilidad de los ejes de automoción se logran a través de la selección adecuada de materiales, como aceros de alta resistencia, y el mecanizado preciso en tornos para automoción Estos últimos permiten obtener las tolerancias requeridas y garantizar la calidad y rendimiento de los ejes en condiciones de funcionamiento extremas.

Fabricación de ejes

FABRICACIÓN DE ENGRANAJES

Un engranaje es un tipo de mecanismo que posee un mínimo de dos ruedas dentadas. Su función es transmitir la potencia mecánica de un componente a otro. Cuando las ruedas son de diferentes tamaños, la más grande se denomina corona y la otra piñón. Los engranajes más comunes en automoción son los engranajes rectos, cónicos y planetarios. Los engranajes rectos se utilizan en sistemas de transmisión y permiten una transferencia directa de la potencia. Los engranajes cónicos se emplean en diferenciales y permiten la distribución de la potencia entre las ruedas. Los engranajes planetarios se utilizan en cajas de cambios automáticas y sistemas de dirección asistida.

Los engranajes son elementos clave en la transmisión de potencia y el cambio de velocidades en un vehículo. La fabricación de engranajes requiere precisión en la forma de los dientes y el ajuste adecuado entre ellos. Los tornos para automoción son herramientas muy útiles en el mecanizado de engranajes, permitiendo obtener los perfiles y las tolerancias requeridas. El proceso de fabricación de engranajes implica el uso de fresadoras y tornos CNC para cortar los dientes y lograr el acoplamiento adecuado. Además, se emplean tratamientos térmicos para mejorar la resistencia y la durabilidad de los engranajes.

Fabricación de engranajes

PIEZAS DE SUSPENSIÓN

Las suspensiones de un vehículo son el conjunto de elementos mecánicos que conectan las ruedas a la estructura principal facilitando el movimiento relativo entre ambos. Cuentan con un conjunto de elementos estructurales cuya misión es accionar resortes y amortiguadores guiando a las ruedas en su recorrido.

Las piezas de suspensión proporcionan estabilidad y absorber las irregularidades de la carretera, garantizando así un viaje seguro y cómodo.

Dentro de las piezas de suspensión más relevantes se encuentran los brazos de suspensión, las puntas de eje, los casquillos, los amortiguadores, los muelles, las barras estabilizadoras o las rótulas entre otros.

  • Brazos de suspensión: Son estructuras que conectan el chasis del coche con las ruedas, permitiendo un movimiento controlado hacia arriba y hacia abajo para absorber los impactos del terreno.
  • Puntas de eje: Son componentes que se conectan a las ruedas, facilitando su rotación y brindando soporte al peso del vehículo y las fuerzas de dirección.
  • Casquillo: El casquillo es otro elemento esencial en el sistema de suspensión, ya que se utiliza para alinear y estabilizar diferentes partes.
  • Amortiguadores: Absorben y disipan la energía generada por el movimiento de las ruedas ofreciendo al usuario una conducción más suave y controlada.
  • Muelles: Ofrecen soporte y contribuyen a mantener la altura adecuada del coche.
  • Barras estabilizadoras: Estas barras reducen el balanceo lateral en las curvas.
  • Rótulas: Facilitan el movimiento y la articulación de las diferentes partes de la suspensión.
Piezas de suspensión

COMPONENTES DE TRANSMISIÓN

El sistema de transmisión de un vehículo transfiere la potencia generada por el motor a las ruedas del coche permitiendo el avance del mismo. Los principales componentes de transmisión en la industria automotriz son los piñones, rodamientos, embragues, árboles de transmisión, engranajes de sincronización y las juntas universales:

  • Piñones: El cometido de estas ruedas dentadas es transferir la potencia y variar las relaciones de engranaje. Los tornos para automoción ayudan a garantizar una precisión exacta en la forma y dimensiones de los dientes de los piñones contribuyendo así a lograr un rendimiento óptimo y una mayor durabilidad.
  • Rodamientos: Estos elementos de fricción reducida soportan las cargas y suavizan el movimiento entre las partes móviles de la transmisión. La utilización de tornos en su proceso de fabricación permite lograr una geometría precisa.
  • Embragues: Son elementos que permiten la conexión y desconexión del motor y la transmisión. Su función es facilitar los cambios de marcha, permitiendo el arranque y la detención del coche de manera controlada. El uso de tornos en el proceso de fabricación de embragues ayuda a lograr un ajuste de las partes móviles del embrague consiguiendo así un acoplamiento eficiente entre el motor y la transmisión.
  • Árboles de transmisión: Son los encargados de llevar el giro del motor a las ruedas que están un eje distinto. Llevan la energía desde la caja de cambios hacia los ejes permitiendo así el movimiento.
  • Sincronizadores: Son engranajes que se utilizan en las cajas de cambios manuales para permitir los cambios de marchas suaves. Ajustan la velocidad de rotación entre los engranajes antes de que se enganches y evitan el rascado y daños de los componentes durante los cambios de marcha. La precisión de los tornos en su fabricación logra una precisión exacta en la forma de los dientes y su posición.
  • Crucetas: Son juntas universales que transmiten la potencia a los ejes de transmisión en ángulos. Compensan las variaciones de ángulo entre los ejes para transmitir la potencia de manera eficiente y un movimiento suave de las ruedas. La utilización de tornos para automoción asegura una alineación precisa de las partes móviles.
Componentes de transmisión

COMPONENTES DE FRENO

La precisión en la fabricación de los componentes de freno para automoción es un factor indispensable. La seguridad y la calidad entran en juego en este punto. Los componentes de freno más habituales son los discos, los tambores, las pinzas, el servofreno y las líneas de freno:

  • Tambores: Son cilindros metálicos que giran con la rueda y están equipados con zapatas de freno que se expanden hacia fuera para generar fricción y frenar el vehículo. Gracias al uso de tornos para automoción en la fase de mecanizado es posible lograr una superficie interna del tambor sueva y uniforme. Si los tambores de freno requieren orificios para mejorar la disipación de calor y evitar el deslizamiento de las zapatas, dichas ranuras pueden ser taladradas utilizando tornos.
  • Pinzas de freno: Su montaje se realiza sobre las pastillas de freno para que estas hagan contacto con el disco y contribuyan al frenado el vehículo. Su función es aplicar la presión necesaria sobre las pastillas para que estas hagan contacto con el disco.
  • Servofreno: Este componente es también conocido como amplificador de frenado y ayuda a aumentar la fuerza ejercida sobre los frenos cuando se pisa el pedal. Es muy útil en camiones o vehículos grandes o con sistemas de freno asistido. Utiliza la presión del vacío del motor para multiplicar la fuerza ejercida sobre el pedal de freno.
  • Líneas de freno: Estos conductos metálicos o flexibles se encargan de transportar el fluido de frenos desde el cilindro maestro hasta las pinzas. Son fundamentales para transmitir la presión ejercida sobre el pedal de freno al sistema de frenos. Su fabricación pasa por la conformación de tubos metálicos de acero inoxidable o cobre que se cortan a la longitud adecuada y a los que se les da forma.
Componentes de freno

COMPONENTES DE DIRECCIÓN

Los componentes de dirección son elementos clave para el control y manejo de cualquier tipo de vehículo que permiten que el conductor lo dirija de forma segura y precisa. Su función principal es proporcionar estabilidad, precisión y respuesta en la dirección del vehículo. Un sistema de dirección en buen estado y con un ajuste óptimo garantiza el control seguro y evita movimientos bruscos e impredecibles que podrían comprometer la seguridad del coche y de sus pasajeros.

Los principales componentes de dirección en automoción son:

  • Brazos de dirección: Los brazos de dirección se fabrican generalmente a partir de barras de acero forjado o fundido. Su función principal es transmitir el movimiento generado por la columna de dirección hacía las ruedas delanteras.
  • Terminales de dirección: Estos componentes se encuentran en los extremos de los brazos de dirección conectándolos con las rótulas. Permiten la articulación y el movimiento de las ruedas delanteras, en respuesta a las acciones del conductor en el volante. Se fabrican a partir de acero forjado o fundido, aunque también pueden llevar materiales como aluminio y aleaciones de acero. El uso de tornos permite dar forma al material en bruto, realizar roscados y otros mecanizados necesarios.
  • Rótulas para el sistema de dirección: Están localizadas en las uniones entre los terminales de dirección y otros componentes de suspensión permitiendo el movimiento articulado y la transmisión de fuerzas entre los diferentes elementos del sistema de dirección. El uso de tornos para automoción en la fabricación de rótulas permite realizar roscados y pulidos garantizando una superficie de contacto suave y libre de imperfecciones.
  • Barra de dirección: Estos componentes están formados principalmente de acero forjado o fundido y transmiten el movimiento generado por la columna de dirección hacia los brazos de dirección. El uso de tornos en su proceso de fabricación permite obtener la forma y las dimensiones requeridas partiendo del material en bruto.
  • Columna de dirección: La columna conecta el volante con el sistema de dirección del vehículo transmitiendo el movimiento. Los materiales que la componen son principalmente acero, aluminio y plástico reforzado. Los tornos para automoción permiten obtener un mecanizado de alta precisión asegurando el ajuste perfecto y un funcionamiento suave del sistema de dirección.
Componentes de dirección

RAZONES PARA COMPRAR TORNOS PARA AUTOMOCIÓN

Los tornos intervienen en la fabricación de un abanico inmenso de componentes para industrias de muy diversa índole. La automoción es un ejemplo de ello. El interior de un coche o de un camión está compuesto por cientos de componentes para cuya fabricación se utilizan diferentes tipos de maquinaria, entre ellas los tornos CNC. La gama de tornos CNC de CMZ dispone de máquinas aptas para el mecanizado de todo tipo de piezas que garantizan la precisión requerida en el sector automotriz.