21 HERRAMIENTAS Otra predicción de la IEA es que, también para 2030, el parque mundial de coches eléctricos crecerá hasta casi 350 millones de vehículos. Es decir, más del 60% de los vehículos vendidos. Para adaptarse al aumento de vehículos eléctricos (EV), los fabricantes de automóviles están recurriendo a métodos de mecanizado alternativos. Uno de ellos es el power skiving. RETOS DE MECANIZADO DE ENGRANAJES HABITUALES Antes de adentrarnos en el power skiving y sus consideraciones de mecanizado, pensemos en los retos comunes asociados al mecanizado de engranajes. El mecanizado de engranajes para vehículos con motor de combustión interna (ICE) y para vehículos eléctricos (EV) puede diferir en ciertos aspectos debido a las distintas características y requisitos de estos dos tipos de vehículos. Por ejemplo, mientras que los vehículos con ICE suelen tener complejas transmisiones de varias velocidades para optimizar la entrega de potencia, los EV suelen tener una sola velocidad o un número limitado de relaciones de transmisión fijas. Otros rasgos que los distinguen son las características de par, el ruido y las vibraciones, así como las limitaciones de peso y tamaño. El mecanizado de engranajes, para cualquier tipo de vehículo, presenta varios retos de mecanizado. Para garantizar un engranaje adecuado y una transmisión precisa, los engranajes requieren tolerancias estrechas con una alta precisión de mecanizado. Los engranajes también deben diseñarse para minimizar el ruido y las vibraciones durante el funcionamiento con el fin de mantener la consistencia de los lotes y garantizar el mantenimiento de la herramienta, clave para lograr altos volúmenes de producción. Entre los métodos de mecanizado de engranajes más conocidos se encuentran el tallado con fresa madre, el fresado, el tallado de diente recto y el brochado. Sin embargo, estos métodos suelen tener limitaciones, como una menor flexibilidad a la hora de manipular diversos tipos de engranajes, tiempos de ciclo más largos y complicaciones con geometrías de engranajes específicas. El tallado con fresa madre es especialmente popular para tallar engranajes rectos y helicoidales, y es el más adecuado para pequeñas series de producción y para fabricar engranajes con varios perfiles de dientes. Para la producción en serie, el tallado de engranes de diente recto es el método preferido, ya que puede lograr una gran precisión dimensional en tiempos de ciclo más cortos. Sin embargo, estos métodos de mecanizado son sumamente especializados. El brochado y el tallado con fresa madre, por ejemplo, deben realizarse en una máquina especializada, y para el tallado del diente recto se necesita una máquina totalmente distinta. A esto hay que añadir todos los demás pasos necesarios para producir engranajes con éxito: fresado, torneado, acabado, inspección de calidad, etcétera. ¿Qué implica esto para los fabricantes? Las consecuencias de un proceso de mecanizado de engranajes que no está adaptado a nuestro sector cada vez más electrificado pueden incluir múltiples configuraciones de máquinas, una flexibilidad limitada, plazos de entrega más largos y un proceso de mecanizado costoso. ENTRA EN ESCENA EL POWER SKIVING Si queremos que 350 millones de EV circulen por nuestras carreteras de aquí a 2030, los fabricantes de automóviles deben recurrir a métodos de mecanizado que se adapten a ellos. Aquí es donde entra en juego el power skiving. Como proceso continuo que utiliza una herramienta de corte especializada para eliminar material de una pieza en bruto de engranaje, el power skiving presenta varias ventajas con respecto a los métodos tradicionales, como el tallado con fresa madre y el tallado de diente recto. En primer lugar, el power skiving suele ofrecer una mayor precisión y tolerancias más estrechas que el proceso tradicional. Es muy adecuado para producir engranajes con perfiles complejos, incluidos engranajes helicoidales y formas no estándar. Los procesos tradicionales pueden tener limitaciones a la hora de conseguir formas de dientes complejas, especialmente cuando se trata de ángulos de hélice elevados o geometrías de engranajes específicas. En general, el power skiving es más rápido que los procesos tradicionales de mecanizado de engranajes y, como solo elimina el material necesario para formar los dientes del engranaje, los residuos producidos son mínimos. Uno de los principales factores que impulsan su uso en la producción de EV es la flexibilidad del power skiving: es adecuado para diversas aplicaciones de engranajes, incluidas aquellas con requisitos de rendimiento específicos. De este modo, los fabricantes pueden adaptarse a distintos tipos de engranajes con mayor facilidad que con los métodos de mecanizado tradicionales. Gracias a la reducción de los ajustes en las máquinas multitarea con el power skiving, se puede alcanzar una mayor calidad. Lo más importante es que el power skiving se realiza en una máquina multitarea. La ejecución de múltiples actividades en una sola máquina reducirá los tiempos de configuración, mejorará la precisión, aumentará el rendimiento y agilizará la programación. Sin embargo, para aquellos que actualmente utilizan varias máquinas para ejecutar los métodos tradicionales de mecanizado de engranajes, la actualización a una máquina multitarea para el power skiving requiere cierta inversión. Corresponderá a los fabricantes sopesar los pros y los contras de su configuración de mecanizado, pero hay algo que no podemos negar: el ritmo de la electrificación no va a disminuir. Para competir en un mercado cambiante y competitivo, la flexibilidad, la adaptabilidad y la eficacia de los procesos serán fundamentales.
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