Soluciones de herramientas para motores de combustión modernos

Aunque la producción de vehículos con motores de combustión ha disminuido, las cifras siguen siendo considerablemente altas, con aproximadamente 75 millones de unidades fabricadas cada año. Esto demuestra, que aún existe un fuerte interés en optimizar los procesos de fabricación en serie. En este contexto, MAPAL contribuye con soluciones innovadoras de herramientas adaptadas a las necesidades de los motores de combustión modernos y también de los sistemas híbridos.

La industria de automoción prioriza constantemente la reducción de los tiempos de ciclo y la minimización de los costos por pieza. Con dos ejemplos, como la de la fabricación de cigüeñales y el mecanizado de los asientos de válvulas, MAPAL demuestra cómo es posible alcanzar este objetivo integrando etapas de mecanizado y aplicando tecnologías de herramientas innovadoras.

Solución integral para taladrar y desbarbar
La necesidad de reducir peso —y, en consecuencia, el consumo de combustible— no se limita a los componentes tradicionales como el cigüeñal. Para lograr una disminución de masa, se incorpora un orificio central de alivio que atraviesa toda la pieza. Dado el diseño del cigüeñal, la herramienta debe entrar y salir del material varias veces durante el proceso de mecanizado, una dinámica que varía según la cantidad de cilindros del motor.

Esto también determina la longitud de la broca. Para procesar todo el cigüeñal de una sola vez, se requieren herramientas con longitudes de entre 600 y 800 mm. MAPAL lo consigue mediante un sistema modular. El cuerpo de la broca es un portabrocas especial para las cabezas intercambiables con conexión TTS (Sistema de Transferencia de Par) que garantiza una unión extremadamente estable. La conexión MAPAL ofrece una transmisión óptima del par y una alta precisión de cambio y excentricidad radial. Para obtener la longitud de herramienta deseada, el portabrocas se atornilla a una extensión. Las puntas de las cabezas intercambiable TTD, están disponibles con diferentes diseños geométricos según el rendimiento de la máquina.

Uno de los desafíos en el mecanizado es la formación de rebabas al entrar y salir la broca del material. Tradicionalmente, estas rebabas se eliminaban en una operación adicional. MAPAL ofrece ahora una solución completa que permite taladrar y desbarbar en un solo paso. Esto se logra mediante una herramienta combinada y modular que incorpora una placa de achaflanado adicional, situada en el chaflán detrás del cabezal de la broca. El módulo SNAP18, desarrollado específicamente por HEULE Precision Tools para esta tarea, es un sistema miniaturizado de desbarbado. Gracias a un pequeño resorte que regula la placa, se garantiza un biselado preciso del diámetro pretaladrado tanto en avance como en retroceso, sin comprometer la calidad del acabado ni dañar el componente.
Esta solución de herramientas elimina un paso del proceso y libera espacio en el almacén de herramientas, lo que contribuye a reducir el tiempo de ciclo.

12 placas para el asiento de válvula
Para reducir los costes en el mecanizado de precisión de los asientos de válvula, MAPAL ha desarrollado la innovadora plaquita intercambiable  HNHX. Al igual que su predecesora, la HNHX también es hexagonal, pero admite doce filos de corte en lugar de seis. Su colocación negativa permite girar esta nueva placa intercambiable. La estrella de sujeción modificada garantiza un cierre con la máxima fuerza y un posicionamiento preciso en el asiento de la placa. Para el acabado del anillo del asiento de la válvula, se requiere un mecanizado de alta precisión, respetando las tolerancias y la calidad superficial especificadas. Con la placa HNHX, se consiguen valores superficiales inferiores a Ra 2.0

MAPAL recomienda una herramienta combinada para mecanizar el asiento y la guía de la válvula. En un solo paso, la herramienta mecaniza primero la guía y luego el asiento con la placa intercambiable HNHX.

Se puede optimizar aún más la eficiencia en el caso de los anillos de asiento de válvula de mayor tamaño
Dependiendo del diseño del asiento de válvula, las placas intercambiables HNHX se pueden utilizar más de 12 veces. Siempre que las condiciones de diseño lo permitan, como sucede con los anillos de asiento de válvula de mayor tamaño de los camiones, estas plaquitas se pueden utilizar dos veces, lo que significa que se pueden utilizar 24 filos de corte. Esto se logra retirando el filo de corte una vez que ha alcanzado el final de su vida útil y reutilizándolo en una posición angular distinta. Gracias a su recubrimiento específico, los filos de corte ya utilizados son fácilmente identificables por el usuario. Esto facilita el reposicionamiento de la plaquita en otro asiento y permite continuar el mecanizado utilizando una zona del filo que aún no ha sido empleada

Duplicar el número de filos de corte tiene un impacto directo en los costes de producción del usuario: como resultado, el coste por pieza se reduce a la mitad. La vida útil de la herramienta también se prolonga gracias al uso de materiales de corte de alto rendimiento PcBN, desarrollados por el Grupo MAPAL. Los materiales de corte evolucionan en línea con los avances de la industria, incrementando la resistencia al desgaste de los anillos del asiento de válvula, gracias a la incorporación de materiales innovadores. El robusto sistema de sujeción garantiza un cierre con la máxima fuerza y, por lo tanto, una distribución homogénea de la fuerza en el asiento de la placa.

Aunque la movilidad eléctrica sigue ganando terreno, el desarrollo de motores de combustión sigue siendo relevante, especialmente en aplicaciones para vehículos híbridos modernos. MAPAL actúa como socio tecnológico de sus clientes y seguirá contribuyendo a la optimización de sus procesos de producción en los próximos años.