Usinagem CNC na Produção Automotiva: Principais Aplicações e Benefícios para a Indústria

De uma forma ou de outra, carros existem desde o século XIX. Sua introdução mudou a civilização, dando transporte pessoal rápido a grandes seções da população enquanto criava uma nova força de trabalho e introduzia um novo aspecto da cultura popular.

A indústria automotiva agora existe em todo lugar. Embora os EUA dominassem a produção automotiva no início do século 20, carros hoje são produzidos em enorme escala mundial, com a China atualmente o principal fabricante mundial de veículos rodoviários. Em todo o mundo, 81,5 milhões de carros foram vendidos apenas em 2018.

No século e meio desde os primeiros carros, os processos de fabricação automotiva mudaram significativamente. Quando a produção em massa de carros começou, por volta de quando a Ford apresentou o icônico Modelo T, a maior parte do trabalho de montagem era feita à mão.

Desde os anos 1960, no entanto, robôs se tornaram comuns, realizando soldagem e montagem em um prazo muito menor do que seria possível apenas com mãos humanas.

Para certas peças automotivas, o processo de usinagem CNC, que envolve realizar tarefas como furação e mandrilamento com controle por computador e automação, agora serve como opção favorável tanto para prototipagem quanto para produção. Fresar peças automotivas é tão difundido quanto prático, e muitas cadeias de suprimentos automotivas dependem de OEMs que fornecem serviços de usinagem CNC.

Máquinas CNC transformam um arquivo digital em uma sequência de instruções de computador, que são enviadas a uma ferramenta motorizada como furadeira, torno ou fresa. A ferramenta da máquina transforma um bloco de material (a peça bruta) em um produto acabado cortando-o nos locais apropriados, e pode fornecer precisão muito maior que a usinagem convencional de peças.

Quais Peças de Carro São Fabricadas Usando Usinagem CNC?

Motores

A usinagem CNC (incluindo fresagem CNC, torneamento CNC, EDM a fio e outros processos) pode ser usada para criar vários componentes importantes do motor de combustão de um carro. Por exemplo, um grande bloco de liga de alumínio pode ser usinado em um bloco do motor (ou bloco de cilindros), a estrutura metálica que compreende os cilindros do motor onde pistões móveis sobem e descem.

Embora programar a máquina CNC seja um processo que consome tempo e requer alto nível de habilidade, a máquina pode, uma vez preparada, executar suas instruções sem assistência. Isso significa que múltiplos blocos de motor podem ser usinados em sucessão sem aumento significativo de mão de obra.

Cabeçotes de cilindro, peças automotivas que fecham os cilindros acima do bloco de cilindros, também são comumente produzidos usando técnicas de usinagem CNC.

Iluminação

A usinagem de alumínio é uma das aplicações mais importantes da tecnologia CNC na indústria automotiva, mas materiais como vidro acrílico ou Polimetilmetacrilato (PMMA) podem ser usados para fazer outros componentes importantes.

Ao usinar PMMA, fabricantes podem produzir iluminação para um veículo, incluindo faróis e iluminação interior. Embora estas peças acrílicas precisem de retífica e polimento após a usinagem CNC, o processo inteiro ainda é relativamente rápido, permitindo que fabricantes de automóveis prototipem novos acessórios de iluminação para seus carros.

PMMA é comumente usado como alternativa resistente a estilhaços ao vidro, e pode ser feito em janelas, escudos transparentes, aquários e outros objetos.

Outras peças

A usinagem automotiva pode fabricar várias outras peças de carro, incluindo, mas não se limitando a componentes de suspensão, peças de escape, carcaças de carburador, componentes de sistemas de fluidos, buchas e retentores de válvulas. A tecnologia de fabricação também é particularmente útil para personalização de veículos e suas peças automotivas específicas, já que CAD permite alteração rápida de designs de peças e fabricação de peças personalizadas.

Vantagens de Usar Usinagem CNC na Indústria Automotiva

Velocidade

Uma das vantagens mais significativas de usinar peças de carro com CNC sobre usiná-las convencionalmente é a velocidade, com prazos especialmente curtos durante produção de baixo volume. Como a usinagem é realizada automaticamente por um computador, limitações humanas como fadiga não precisam ser consideradas no processo. As vantagens de velocidade da CNC tornam-se particularmente aparentes ao produzir grandes volumes de uma peça, já que as instruções do computador podem ser repetidas quantas vezes forem necessárias.

A usinagem convencional pode, no entanto, ser mais rápida em certas instâncias, como quando apenas uma única unidade do objeto precisa ser produzida. Nestes casos, o tempo que leva para criar as instruções do computador pode exceder o tempo que levaria para usinar uma única peça manualmente.

Precisão e Exatidão

Outra razão pela qual fabricantes automotivos favorecem a usinagem CNC é a precisão e alta exatidão do processo. A natureza digital e autônoma do processo deixa pouca possibilidade de erro, enquanto as configurações mais finas de usinagem CNC de precisão podem fornecer tolerâncias de ±0,001". Entensivelmente, a indústria automotiva frequentemente demanda tolerâncias tão finas, já que a falha de um motor ou outro componente crítico poderia ter consequências severas para o usuário final. Usinagem de precisão de componentes automotivos é frequentemente requerida para produção de peças metálicas de uso final, embora tolerâncias mais frouxas possam ser usadas para peças de protótipo CNC.

Repetibilidade

Como o mesmo trabalho de usinagem CNC pode ser repetido múltiplas vezes sem discrepância entre peças, a tecnologia é particularmente útil quando um fabricante precisa produzir grandes volumes de um único componente. E em uma indústria onde 81,5 milhões de carros são feitos e vendidos por ano, uma demanda por grandes volumes (com controle de qualidade rigoroso em toda parte) é comum.

Felizmente, a usinagem CNC é mais econômica ao lidar com volumes maiores, já que a usinagem real do produto é menos intensiva em mão de obra que a etapa preparatória, que envolve projetar o componente digitalmente, preparar G-code e selecionar materiais.

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