Utilizarea prelucrării CNC a revolutionat modul în care producătorii de automobile creează piese pentru motor cu toleranțe extrem de strânse la nivel de micron. Acest tip de precizie face posibilă o ardere mai bună a combustibilului și niveluri mai scăzute de poluare din partea vehiculelor. Atunci când analizăm componente precum chiulasele și colectoarele de admisie, aceste piese au forme foarte complicate în interior, inclusiv canale pentru lichidul de răcire și deschideri pentru admisia aerului. Producția modernă poate prelucra aceste elemente cu o precizie de doar 0,025 mm, ceea ce ajută la menținerea unor etanșări bune între componente, dar și la o curgere corespunzătoare a aerului prin motor. O astfel de exactitate este esențială în construcția motoarelor moderne de înaltă performanță.
Motoarele de înaltă performanță funcționează în condiții extreme, cu temperaturi care depășesc 300°C și stres ciclic intens. Componentele realizate prin prelucrare CNC, cum ar fi carcasele turbocompresoarelor și coronamentele pistonilor, utilizează din ce în ce mai frecvent superalioage pe bază de nichel și compozite armate cu carbon. Aceste materiale păstrează integritatea structurală la temperaturi ridicate, în același timp reducând greutatea componentelor cu 15–20% în comparație cu fonta tradițională.
Pe măsură ce producătorii auto trec la platforme pentru vehicule electrice (EV), prelucrarea CNC susține producția de blocuri de motor din aluminiu care sunt cu 40% mai ușoare decât proiectele convenționale. Un proiect recent de dezvoltare EV a obținut o creștere de 12% a eficienței energetice prin integrarea unor canale de răcire realizate cu precizie și a unor structuri de nervuri optimizate din punct de vedere al greutății în proiectele blocurilor din aluminiu.
Industria auto se îndreaptă spre compozite de aluminiu-magneziu și aliaje de titan pentru componente esențiale ale motorului, sub influența cerințelor privind economia de combustibil și rezistența la coroziune. Rapoartele din industrie indică faptul că peste două treimi dintre noile proiecte de motoare includ acum aceste aliaje avansate, reducând masa motorului cu o medie de 22% fără a compromite durabilitatea.
În ceea ce privește componentele transmisiei, prelucrarea CNC poate atinge toleranțe de până la plus sau minus 0,005 mm. Acest nivel de precizie asigură o angrenare corectă a dinților roților și o transfer eficient al puterii prin întreg sistemul. Mașinile CNC cu mai multe axe sunt deosebit de potrivite pentru prelucrarea roților conice înclinate, menținând abaterile unghiului de flanc sub 0,1 grade. Ce înseamnă acest lucru pentru producătorii auto? Unul dintre beneficii este reducerea zgomotului provenit de la transmisiile automate moderne. Analizând modelele de contact între roțile dințate, piesele realizate prin CNC prezintă o aliniere cu aproximativ 25% mai bună decât cea obținută cu tehnici tradiționale de fabricație. Și să nu uităm nici de durabilitate – aceste componente îmbunătățite pot dura aproximativ 40.000 de ore suplimentare de funcționare înainte de a necesita înlocuirea, doar în cazul diferențialelor.
Celulele CNC automate cu 5 axe produc săptămânal aproximativ 3.800 de arbori de transmisie, cu o consistență dimensională aproape perfectă, de 99,97%. Sistemele de măsurare cu laser verifică fiecare al cincizeci-lea component care iese de pe linie, ceea ce a redus rata rebuturilor la doar 0,8%. Acest rezultat este mult mai bun decât cel obișnuit în operațiunile manuale, unde rebuturile pot ajunge la circa 3,2%. Astfel de rezultate constante înseamnă că producătorii de autoturisme pot utiliza piese standardizate în întreaga gamă de 14 modele diferite de vehicule. Acestea îndeplinesc în continuare standardele stricte ISO 1328 privind calitatea roților dințate. Are sens dacă ne gândim cât de mulți bani pot fi economisiți doar pe costurile de producție prin aceste îmbunătățiri.
Procesul de prelucrare CNC creează brațe de suspensie și etrieri de frână până la nivel de micron, ceea ce înseamnă că toate acele piese mici, cum ar fi articulațiile sferice, penele de alunecare și suprafețele de frânare, se potrivesc perfect între ele. Atunci când componentele sunt realizate cu o astfel de precizie, acest lucru face o diferență reală în modul în care vehiculele se comportă și reacționează la aplicarea frânelor. Un studiu recent din 2024 despre siguranța auto a descoperit ceva interesant și despre discurile de frână. Cercetarea a arătat că atunci când aceste discuri au o măsură a rugozității suprafeței sub Ra 0,8 microni, ele reduc problemele cauzate de cristalizarea sabotilor cu aproximativ 27% comparativ cu ceea ce se întâmplă în mod obișnuit la discurile turnate standard. O astfel de îmbunătățire este importantă atât pentru performanță, cât și pentru durabilitate.
Componentele esențiale pentru siguranță, cum ar fi corpuri de supape ABS și actuatori ai frânei de staționare electronice, necesită un control dimensional foarte precis în timpul procesului de fabricație, în general în limitele de plus sau minus 0,01 milimetri. Procesul de prelucrare CNC asigură faptul că aceste piese nu prezintă scurgeri de fluid hidraulic și menține senzorii corect calibrați, astfel încât să funcționeze corespunzător cu tehnologiile moderne de asistență a conducătorului auto. Unele teste recente au arătat că, atunci când furcile de direcție din aliaj de aluminiu sunt realizate utilizând mașini CNC, pot rezista la peste 1,5 milioane de cicluri de oboseală în condiții simulate de impact cu denivelări. O astfel de durabilitate demonstrează clar gradul ridicat de fiabilitate pe termen lung în condiții reale de condus.
Producătorii de automobile apelează din ce în ce mai mult la prelucrarea CNC împreună cu materiale de ultimă generație, cum ar fi compozitele ceramice sinterizate pentru discurile de frână și oțelul crom-molibden pentru componente ale suspensiei. Ceea ce face ca aceste materiale să se remarce este capacitatea lor superioară de a gestiona căldura în comparație cu fonta obișnuită, având o îmbunătățire a stabilității termice de aproximativ 40 până la 60 la sută, precum și faptul că sunt semnificativ mai ușoare. Privind viitorul, studiile recente de piață sugerează o creștere masivă a cererii pentru aceste soluții premium de frânare. Până în jurul anului 2033, vorbim de aproape 38 de miliarde de dolari în afaceri, stimulată în mare parte de noile standarde de siguranță din industria auto și de expansiunea rapidă a liniilor de producție a vehiculelor electrice la nivel mondial.
Când vine vorba de colectoare de combustibil pentru motoarele cu injecție directă, prelucrarea CNC poate atinge toleranțe de până la 0,01 mm sau mai bune, ceea ce înseamnă că combustibilul este distribuit mult mai uniform în întregul motor. O cercetare publicată anul trecut a analizat modul în care performează aceste colectoare prelucrate comparativ cu cele turnate, iar rezultatele au fost destul de interesante – variațiile de presiune au scăzut cu aproximativ 18%, ducând la o ardere generală mai bună. Faptul de a face ca toate aceste componente să funcționeze corect împreună nu este deloc ușor. Injectorii de combustibil și diversele senzori trebuie să se potrivească perfect, lucru care necesită un tip de precizie posibil doar cu ajutorul mașinilor CNC cu mai multe axe pe care le vedem astăzi în atelierele moderne de fabricație.
Oțelul inoxidabil (calitățile 304/316) și aliajele pe bază de nichel, cum ar fi Inconel 718, sunt standard pentru colectoarele de evacuare și carcasele turbocompresoarelor datorită capacității lor de a rezista la temperaturi peste 900°C. Progresele în utilajele CNC permit acum prelucrarea eficientă a acestor materiale consolidate, reducând timpul de producție cu 22%, menținând în același timp rezistența la oboseală în mediile cu cicluri termice ridicate.
Prin prelucrarea CNC, inginerii pot acum crea prototipuri funcționale care arată aproape identic cu produsele finale destinate producției de masă. Să luăm ca exemplu carcasele bateriilor pentru vehicule electrice. Mașinile CNC cu 5 axe utilizate aici ating toleranțe foarte strânse, în jurul valorii de ±0,05 mm, ceea ce este esențial pentru o gestionare corespunzătoare a căldurii. Analizând unele date recente din industrie din 2025, s-a înregistrat și o creștere semnificativă a eficienței. Aceste instalații CNC rapide reduc timpul necesar pentru realizarea prototipurilor cam la jumătate, comparativ cu tehnici mai vechi. Ce face acest lucru posibil? Viteze ale arborelui principal care depășesc cu mult 60.000 RPM, combinate cu un software inteligent care optimizează automat traseele de tăiere prin algoritmi de inteligență artificială. Lucruri destul de impresionante dacă stai să te gândești.
Un important producător de componente auto a reușit să reducă timpul necesar trecerii de la prototip la producție cu aproape jumătate, odată ce a început să combine imprimarea 3D cu metodele tradiționale CNC. Trucul a constat în utilizarea fabricației aditive pentru crearea acelor piese interne complexe, în timp ce pentru suprafețele exterioare, care trebuie să reziste la solicitări reale, s-au folosit în continuare mașinile CNC. Astfel, s-au obținut măsurători aproape perfecte, cu o acuratețe de 98%, pentru suporturile din aluminiu ale motoarelor utilizate în vehicule electrice. Un alt avantaj este că deșeurile de material s-au redus cu aproximativ o treime, ceea ce le-a ajutat să își atingă obiectivele ecologice, fără a fi necesar să facă compromisuri legate de performanța pieselor în condiții reale de utilizare.
imprimarea 3D are cu siguranță avantaje în ceea ce privește libertatea de proiectare, dar atunci când vorbim despre testarea reală a performanței, prelucrarea CNC păstrează avantajul. Spre exemplu, prototipurile de transmisie realizate din aluminiu 7075-T6 pot suporta aproximativ 290 MPa de tensiune înainte de cedare, aproape de două ori mai mult decât variantele imprimate 3D, care ajung la limita de 160 MPa. Ceea ce face ca prelucrarea CNC să iasă și mai mult în evidență este factorul precizie. Toleranțele sunt mult mai strânse — aproximativ ±0,005 mm, comparativ cu intervalul mult mai larg de 0,2 mm întâlnit în majoritatea proceselor de imprimare. Acest lucru este esențial pentru piese precum carcasele turbocompresoarelor, unde etanșarea corectă este absolut necesară. Testele recente efectuate în 2025 au confirmat că diferența de performanță dintre cele două metode de fabricație rămâne semnificativă.
Atunci când scanarea 3D avansată se combină cu prelucrarea CNC, devine posibil să recreați acele piese vechi, greu de găsit, cu o precizie aproape perfectă în zilele noastre. Vorbim de o potrivire de aproximativ 99,7%, ceea ce este destul de impresionant. Iată un exemplu recent de restaurare a unui automobil unde au scanat piese utilizând tehnologia CT, iar apoi au realizat noile etrieri din aliaj de nichel. Aceste piese noi au rezistat de fapt mai mult decât variantele originale din fontă, demonstrând o rezistență la uzură cu aproximativ 28% mai bună în timp. Analizând tendințele din industrie, piața pentru servicii CNC la scară largă pare să fie într-o creștere stabilă. Experții estimează o expansiune anuală de aproximativ 19% până în 2030, pe măsură ce tot mai mulți oameni caută modificări personalizate și îmbunătățiri de performanță pentru vehiculele lor.
Prelucrarea CNC (Computer Numerical Control) este un proces de fabricație în care un software preprogramat dictează mișcarea uneltelor și a mașinilor din fabrică. Este utilizată pentru a produce piese complexe cu o mare precizie.
Prelucrarea CNC oferă o precizie și repetabilitate ridicată, fiind ideală pentru fabricarea pieselor auto care necesită toleranțe strânse și durabilitate.
Materialele ușoare îmbunătățesc eficiența energetică a vehiculului, reduc emisiile și sporesc performanțele, permițând producătorilor să optimizeze proiectele fără a compromite rezistența.
Componentele realizate prin prelucrare CNC oferă o potrivire și funcționare precisă, asigurând un debit optim de aer și o distribuție eficientă a carburantului în motor, ceea ce duce la o ardere mai completă și eficientă.
Materiale precum aliajele superioare pe bază de nichel, compușii din aluminiu-magneziu și aliajele de titan sunt utilizate acum frecvent pentru a îmbunătăți rezistența la căldură, a reduce greutatea și a spori rezistența pieselor auto.
Deși imprimarea 3D se remarcă în prototiparea rapidă și geometriile complexe, prelucrarea CNC este preferată pentru piese care necesită rezistență mare, precizie și durabilitate.
EN
