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La industria automotriz es una de las más estratégicas, ya que implica el uso de ingeniería de alta precisión, calidad y confiabilidad. Debido a las importantes funciones que desempeñan los vehículos en nuestras vidas, es crucial brindar estabilidad y rendimiento a los componentes a lo largo de los años. Este artículo explora los detalles de la selección de materiales, la fabricación, el ensamblaje y los procedimientos de prueba, así como la evaluación de la durabilidad de los componentes de los automóviles.
Una mirada a cómo se desarrollan los componentes de los automóviles
El diseño de piezas de automóviles es un tema que define cómo se desarrollan las distintas piezas del automóvil, y el proceso comienza con el reconocimiento de la necesidad y las limitaciones del vehículo en su supuesto uso. Cualquier componente de la aeronave debe cumplir con estándares de durabilidad del material, peso, costo de fabricación e impacto ambiental.
1. Selección de materiales: El material utilizado también definirá la durabilidad y la eficiencia del producto, y este es un aspecto muy delicado. La selección de materiales varía; los más comunes son los metales, en particular el acero y el aluminio, y los materiales compuestos, siendo los plásticos los más ligeros. El material está sujeto a un alto estrés mecánico, condiciones ambientales extremas y peligros de interacción con productos químicos.
2. Diseño asistido por ordenador (CAD): una serie de cambios de diseño en los automóviles actuales son posibles gracias al CAD, ya que los miembros del equipo de ingeniería pueden crear modelos 3D precisos de sus diseños, lo que ayuda no solo en el diseño, sino también en la realización de simulaciones en las primeras etapas, en las que se prueban diferentes piezas para las diferentes condiciones que es probable que encuentren durante su vida útil. Esto ayuda a maximizar el diseño antes de crear las maquetas reales.
3. Prototipado: Cuando se trata del diseño específico, se desarrollan prototipos de dicho vehículo. El prototipado permite al ingeniero evaluar las características físicas de la pieza y, posteriormente, realizar cambios antes de una producción en serie.
Métodos y tecnología de producción de componentes de automóviles
El proceso de fabricación implica pasos tan importantes como el diseño y la construcción de piezas de automóviles y requiere el uso de métodos y procesos complejos para garantizar la precisión y la calidad.
1. Fundición y forjado: son técnicas convencionales que se emplean ampliamente en la producción de componentes metálicos. La fundición es el proceso de creación de formas depositando metal fundido en moldes, mientras que en el forjado, el metal adquiere forma mediante la aplicación de fuerza, lo que crea piezas de alta resistencia.
2. Mecanizado: Es un proceso de fabricación en el que se utilizan herramientas de corte para cortar una pieza de trabajo hasta obtener dimensiones precisas. El fresado es una de las técnicas que se utilizan en el proceso de fabricación de un producto, como demuestra Turner.
3. Fabricación aditiva (impresión 3D): se trata de un nuevo método de fabricación que está ganando popularidad debido a su capacidad para fabricar formas y geometrías complejas con buena precisión y eficiencia, al tiempo que minimiza el uso de material. Es especialmente útil para generar prototipos y fabricar elementos especiales.
4.Moldeo por inyección: Proceso de fabricación de piezas de plástico; En este proceso para la producción de componentes plásticos, normalmente se utiliza el moldeo por inyección donde se inyecta un material plástico fundido en un molde y luego se solidifica.
Métodos de prueba habituales para piezas de automóviles
La aplicación de presión sobre las piezas de los automóviles es de vital importancia y garantizar la fiabilidad de los productos que se fabrican en la cadena de montaje es una tarea complicada. Se utilizan diversas técnicas de prueba para comprobar la funcionalidad y fiabilidad de cada uno de los componentes.
1. Prueba de fatiga: esta prueba mide el estado de una pieza cuando se la somete a tensiones cíclicas repetidas durante un período de tiempo determinado. Puede ayudar en un aspecto del ciclo de vida de la pieza y también en posibles puntos de falla de la misma.
2. Pruebas de ciclo térmico: las piezas de repuesto de automóviles suelen estar sujetas a temperaturas muy altas o muy bajas. Las pruebas de choque térmico someten la pieza a condiciones de temperaturas altas y bajas para averiguar cómo responderá la pieza al estrés térmico.
3. Pruebas de corrosión: Dado que las piezas de los automóviles suelen estar expuestas a los elementos climáticos, es importante determinar sus niveles de resistencia a la corrosión. Algunos de los métodos de exposición incluyen pruebas de niebla salina y exposición a ambientes húmedos.
4. Prueba de vibración: Esta prueba determina la capacidad de servicio de las piezas en cuanto a recibir vibraciones intermitentes, imitando nuevamente las circunstancias de conducción. Esto abre la posibilidad de descubrir cualquier vulnerabilidad que pueda provocar fallas.
Indicador del desempeño organizacional
Las piezas de automóviles generalmente se prueban y califican según algunos parámetros de rendimiento establecidos para garantizar una producción confiable y de alta calidad.
1. Normas ISO: La Organización Internacional de Normalización (ISO) proporciona una norma internacional para las industrias automotrices, por ejemplo, IATF16949 proporciona requisitos sobre la aplicación del sistema de gestión de calidad.
2. Normas SAE: SAE es el organismo encargado de proporcionar requisitos de diseño, pruebas y rendimiento para las piezas de automoción. Estas normas ayudan a mantener la coherencia y la comparabilidad en una amplia variedad de mercados.
3. Especificaciones OEM: Los fabricantes de equipos originales tienen sus propios estándares que deben cumplir las piezas. Estas especificaciones solo pueden funcionar con las especificaciones particulares de sus vehículos para cumplir con la compatibilidad y el rendimiento.
Conclusión
La longevidad y el rendimiento de las piezas de automóvil son cuestiones de vida o muerte y del funcionamiento del vehículo respectivamente. Desde el concepto de diseño y la tecnología utilizada en la creación de las piezas del vehículo, hasta la fase de prueba y el estricto cumplimiento de los parámetros de rendimiento, los detalles lo son todo para garantizar la durabilidad de las piezas de automóvil.