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L'industria automobilistica è considerata una delle industrie più strategiche in quanto prevede l'uso di ingegneria ad alta precisione, qualità e rispetto della affidabilità. A causa delle funzioni significative svolte dai veicoli nella nostra vita, è cruciale garantire la stabilità e le prestazioni dei componenti nel tempo. Questo articolo esplora nel dettaglio la selezione dei materiali, la fabbricazione, l'assemblaggio e i procedimenti di prova, nonché la valutazione della durata dei componenti automobilistici.
Un'occhiata su come vengono sviluppati i componenti automobilistici
Il design dei componenti automotivi è un argomento che definisce come vengono sviluppati i vari pezzi delle auto, e il processo inizia con il riconoscimento delle esigenze e dei limiti del veicolo nel suo uso previsto. Qualsiasi componente dell'aeromobile deve rispettare standard di durata del materiale, peso, costo di produzione e impatti ambientali.
1. Selezione del Materiale: Il materiale utilizzato definirà anche la durata ed efficienza del prodotto e questa è un'area molto sensibile. La selezione dei materiali varia; i più comuni sono i metalli, in particolare l'acciaio e l'alluminio, e i compositi con i plastici come controparti leggere. Il materiale è sottoposto a stress meccanici elevati, condizioni ambientali estreme e rischi di interazione con sostanze chimiche.
2.Progettazione Assistita da Calcolatore (CAD): Numerose modifiche di progettazione negli automobili odierni sono resi possibili dal CAD, dove i membri del team di ingegneria possono creare modelli 3D precisi delle loro progettazioni, il che aiuta non solo nella progettazione ma anche nel condurre simulazioni in fasi preliminari in cui diverse parti vengono testate per le diverse condizioni che è probabile incontrino durante la loro vita operativa. Questo aiuta a massimizzare il design prima della creazione di mockup reali.
3.Prototipazione: Quando si tratta di un design specifico, vengono sviluppati prototipi di tale automobile. La prototipazione consente all'ingegnere di valutare le caratteristiche fisiche delle parti e successivamente apportare modifiche prima di una produzione su vasta scala.
Metodi di Produzione e Tecnologia dei Componenti Automobilistici
Il processo di produzione prevede passaggi altrettanto importanti quanto la progettazione e la costruzione dei componenti automobilistici. Richiede l'utilizzo di metodi e processi complessi per garantire precisione e standard.
1.Fusione e Forgiatura: Queste sono tecniche convenzionali che vengono ampiamente utilizzate nella produzione di componenti metallici. La fusione è il processo di creazione di forme depositando metallo fuso in moulds, mentre la forgiatura consiste nel plasmare il metallo attraverso l'applicazione di forza, creando parti di alta resistenza.
2.Lavorazione meccanica: È un processo di produzione in cui si utilizzano utensili taglienti per tagliare un pezzo lavorato a precise dimensioni. La fresatura è una delle tecniche utilizzate nel processo di produzione di un prodotto come mostrato da Turner.
3.Manufacturing Additivo (Stampa 3D): Questo è un nuovo metodo di fabbricazione che sta guadagnando popolarità grazie alla sua capacità di realizzare forme e geometrie complesse con buona precisione ed efficienza, minimizzando l'uso di materiale. È particolarmente prezioso per la generazione di prototipi e la realizzazione di elementi speciali.
4.Lamiera: Processo di produzione di parti in plastica; In questo processo per la produzione di componenti in plastica, viene normalmente utilizzata la tecnica della lavorazione a freddo dove un materiale plastico fuso viene iniettato in una forma e poi solidificato.
Metodi di Test Comuni per Componenti Automobilistici
Applicare pressione ai componenti automobilistici è fondamentale e garantire la affidabilità dei prodotti che vengono prodotti sulla linea di montaggio è difficoltoso. Vengono utilizzate diverse tecniche di test per verificare la funzionalità e l'affidabilità di ciascuno dei componenti.
1.Test di Fatica: Questo test misura lo stato di una parte quando è sottoposta a stress ciclici ripetuti per un determinato periodo di tempo. Può aiutare a valutare l'aspetto del ciclo di vita della parte e i possibili punti di fallimento della stessa.
2.Test di Ciclo Termico: I componenti automobilistici di ricambio sono generalmente sottoposti a temperature molto alte o molto basse. I test di shock termico mettono la parte in condizioni di temperature alte e basse per scoprire come la parte reagirà allo stress termico.
3.Test di Corrosione: Poiché i componenti auto sono generalmente all'aperto ed esposti agli elementi climatici, è importante determinare i loro livelli di resistenza alla corrosione. Alcuni metodi di esposizione includono test di nebbia salina, esposizione ad ambienti umidi.
4.Test di Vibrazione: Questo test determina la capacità di servizio delle parti in relazione alla ricezione di vibrazioni intermittenti, imitando nuovamente le circostanze di guida. Offre la possibilità di scoprire eventuali vulnerabilità che potrebbero portare al fallimento.
Misura delle Prestazioni Organizzative
I componenti automobilistici vengono generalmente testati e valutati in base a alcuni parametri prestazionali prestabiliti al fine di garantire una produzione affidabile e di alta qualità.
1.Norme ISO: L'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) fornisce norme internazionali per l'industria automobilistica, ad esempio IATF16949, che stabilisce i requisiti per l'applicazione del sistema di gestione della qualità.
2.Norme SAE: SAE è l'ente che fornisce standard relativi al design, ai test e ai requisiti di prestazione delle componenti automobili. Tali norme aiutano a mantenere coerenza e comparabilità attraverso una vasta gamma di mercati.
3.Specifiche OEM: I costruttori OEM hanno i loro standard che le componenti devono rispettare. Queste specifiche funzionano solo con le specifiche particolari dei loro veicoli per garantire compatibilità e prestazioni.
Conclusione
La longevità e le prestazioni dei componenti automobilistici sono questioni di vita o di morte rispettivamente per il funzionamento dei veicoli. Partendo dal concetto di progettazione e dalla tecnologia utilizzata nella creazione dei componenti veicolari, fino alla fase di test e al rigoroso rispetto dei parametri di prestazione, il dettaglio è fondamentale per garantire la durata dei componenti automobilistici.