Použitie CNC obrábania zmenilo spôsob, akým výrobcovia áut vyrábajú motory s mimoriadne tesnými toleranciami na úrovni mikrometrov. Práve takýto druh presnosti umožňuje dosiahnuť lepšie spaľovanie paliva a nižšie úrovne znečistenia. Pri pohľade na diely ako sú bloky valcov alebo sacie kolektory, tieto obsahujú množstvo komplikovaných tvarov vo svojich vnútorných častiach vrátane kanálov na chladiacu kvapalinu a otvorov pre prívod vzduchu. Moderná výroba dokáže tieto prvky vyrezať s presnosťou do 0,025 mm, čo pomáha udržať dobré tesnenie medzi jednotlivými komponentmi, ale zároveň umožňuje správny prietok vzduchu cez motor. Takáto presnosť je veľmi dôležitá pri výrobe dnešných vysokovýkonných motorov.
Vysokovýkonné motory pracujú za extrémnych podmienok, pri teplotách vyšších ako 300 °C a intenzívnom cyklickom zaťažení. Súčiastky vyrobené CNC obrábaním, ako napríklad skriňa turbodmychadla a dno piestov, čoraz viac využívajú niklové superzliatiny a uhlíkom zosilnené kompozity. Tieto materiály zachovávajú štrukturálnu pevnosť pri vysokých teplotách a znižujú hmotnosť súčiastok o 15–20 % oproti tradičnému liatemu železu.
Keďže automobilky prechádzajú na platformy elektrických vozidiel (EV), CNC obrábanie umožňuje výrobu hliníkových blokov motorov, ktoré sú o 40 % ľahšie v porovnaní s konvenčnými návrhmi. V nedávnom projekte vývoja EV sa dosiahlo zvýšenie energetickej účinnosti o 12 % integrovaním presne obrábaných chladiacich kanálikov a optimalizovaných žebrových konštrukcií z hľadiska hmotnosti do návrhu hliníkového bloku.
Automobilový priemysel prechádza na hliníko-horčíkové kompozity a zliatiny titánu pre kľúčové motory, čo je spôsobené požiadavkami na palivovú hospodárnosť a odolnosť voči korózii. Podľa priemyselných správ viac ako dve tretiny nových konštrukcií motorov už tieto pokročilé zliatiny obsahujú, čím sa priemerne zníži hmotnosť motora o 22 % bez obeti trvanlivosti.
Pokiaľ ide o súčasti pohonu, CNC obrábanie dokáže dosiahnuť tolerancie až ±0,005 mm. Táto úroveň presnosti zabezpečuje správne začlenenie zubov ozubených kolies a efektívny prenos výkonu cez celý systém. Viacosé CNC stroje sú obzvlášť vhodné na spracovanie špirálových kuželových kolies a udržiavajú odchýlky bočných uhlov pod 0,1 stupňa. Čo to znamená pre výrobcov áut? Jednou z výhod je nižšia hlučnosť moderných automatických prevodoviek. Ak sa pozrieme na kontaktné vzory medzi ozubenými kolesami, súčiastky vyrobené CNC technológiou vykazujú približne o 25 % lepšiu zhodu v porovnaní s tradičnými výrobnými metódami. A nesmieme zabudnúť ani na životnosť – tieto vylepšené komponenty môžu v samotných diferenciáloch vydržať približne o 40 000 prevádzkových hodín dlhšie, než kým budú musieť byť vymenené.
Automatické 5-osé CNC bunky vyrobí každý týždeň približne 3 800 prevodových hriadeľov s takmer dokonalou rozmerovou konzistenciou na úrovni 99,97 %. Laserové meracie systémy kontrolujú každú padesiatu súčiastku priamo z výrobnej linky, čo znížilo mieru odpadu len na 0,8 %. To je oveľa lepšie ako bežné výsledky pri manuálnych operáciách, kde miera odpadu môže dosiahnuť až 3,2 %. Takáto konzistentná kvalita umožňuje automobilovým výrobcov pre používať štandardizované diely naprieč celou svojou škálou 14 rôznych modelov vozidiel. Zároveň stále splňujú prísne normy ISO 1328 pre kvalitu ozubených kolies. Je to logické, keď vezmete do úvahy, koľko peňazí tieto vylepšenia ušetria samotnými nákladmi na výrobu.
Proces CNC obrábania vyrába ramená zavesenia a brzdové kalibre s presnosťou na mikróny, čo znamená, že všetky tieto malé diely, ako sú guľové kĺby, posuvné kolíky a brzdové plochy, dokonale sedadia. Keď sú komponenty vyrobené s takouto presnosťou, má to reálny vplyv na správanie vozidiel a ich odozvu pri brzdení. Nedávne štúdie z roku 2024 o bezpečnosti automobilov odhalili aj niečo zaujímavé o brzdových kotúčoch. Výskum ukázal, že ak majú tieto kotúče mieru drsnosti povrchu pod Ra 0,8 mikrometrov, skutočne znížia problémy s glazúrou brzdových obložení približne o 27 % voči tomu, čo bežne pozorujeme u štandardných liatych kotúčov. Takýto druh vylepšenia je dôležitý pre výkon aj životnosť.
Komponenty, ktoré sú kritické z hľadiska bezpečnosti, ako sú napríklad telesá ABS ventilov alebo aktuátory elektronického parkovacieho brzdenia, vyžadujú počas výroby veľmi presnú kontrolu rozmerov, zvyčajne v tolerancii plus alebo mínus 0,01 milimetra. Práve proces CNC obrábania zabezpečuje, že tieto diely neunikajú hydraulickú kvapalinu a udržiavajú snímače správne kalibrované, aby správne fungovali s modernou technológiou asistencie vodiča. Niektoré nedávne testy zistili, že ak sú klbové hriadele z hliníkovej zliatiny vyrobené pomocou CNC strojov, vydržia viac ako jeden a pol milióna cyklov únavy pri simulovaných nárazoch do výmolov. Tento druh odolnosti vypovedá o ich spoľahlivosti v reálnych prevádzkových podmienkach počas dlhšieho časového obdobia.
Výrobcovia áut čoraz viac využívajú CNC obrábanie spolu s pokročilými materiálmi, ako sú spekané karbon-keramické kompozity pre brzdové kotúče a oceľ s obsahom chrómu a molybdénu pri výrobe komponentov zavesenia. Tieto materiály sa vyznačujú schopnosťou lepšie odolávať teplu v porovnaní s bežným liatinovým materiálom, približne o 40 až dokonca 60 percent lepšou tepelnou stabilitou, a navyše sú výrazne ľahšie. Do budúcnosti naznačujú najnovšie štúdie trhu obrovský nárast dopytu po týchto prémiových brzdových riešeniach. Približne do roku 2033 by mohlo ísť o podnikanie v hodnote blízkej 38 miliardám dolárov, čo bude predovšetkým spôsobené novými bezpečnostnými normami v automobilovom priemysle a rýchlym rozširovaním výrobných liniek elektrických vozidiel (EV) po celom svete.
Keď ide o palivové lišty pre motory s priamym vstrekovaním, CNC obrábanie dokáže dosiahnuť tolerancie až 0,01 mm alebo lepšie, čo znamená, že palivo sa do motora rozvádza oveľa rovnomernejšie. Minulý rok publikované výskumy skúmali, ako sa tieto opracované palivové lišty vykonávajú voči liatym, a zistili niečo veľmi zaujímavé – kolísanie tlaku kleslo približne o 18 %, čo vedie k lepšiemu spaľovaniu ako celku. Správne fungovanie všetkých týchto komponentov spolu tiež nie je malá úloha. Palivové vstrekovače a rôzne snímače musia sedieť presne, čo si vyžaduje presnosť, ktorá je možná len pomocou viacrotačných CNC strojov, aké dnes vidíme v moderných výrobných dielňach.
Nerezová oceľ (označenia 304/316) a zliatiny na báze niklu, ako napríklad Inconel 718, sú štandardom pre výfukové kolektory a skrine turbodmychadiel vďaka ich schopnosti odolávať teplotám vyšším ako 900 °C. Pokroky v CNC nástrojoch teraz umožňujú efektívne obrábanie týchto tvrdých materiálov, čo skracuje výrobný čas o 22 % a zároveň zachováva únavovú pevnosť v prostredí s vysokým tepelným zaťažením.
Pomocou CNC obrábania môžu inžinieri vytvárať funkčné prototypy, ktoré vyzerajú takmer identicky ako výrobky určené na sériovú výrobu. Vezmime si ako príklad batériové skrine elektrických vozidiel. Päťosé CNC stroje používané tu dosahujú veľmi úzke tolerancie okolo plus alebo mínus 0,05 mm, čo je veľmi dôležité pri riadení tepla. Ak sa pozrieme na najnovšie údaje z priemyslu z roku 2025, vidíme aj výrazný nárast efektivity. Tieto rýchle CNC nastavenia skracujú čas potrebný na výrobu prototypov približne na polovicu oproti starším technikám. Čo to umožňuje? Otáčky vretena, ktoré presahujú 60-tisíc otáčok za minútu, kombinované so smart softvérom, ktorý automaticky optimalizuje rezné dráhy pomocou algoritmov umelej inteligencie. Pomerne pôsobivá technológia, keď nad tým človek zamyslí.
Jeden z hlavných výrobcov automobilových súčiastok sa mu podarilo skrátiť čas od prototypu až po výrobu takmer na polovicu, keď začal kombinovať 3D tlač s tradičnými CNC metódami. Kľúčom bolo použitie aditívnej výroby na vytváranie komplikovaných vnútorných častí, pričom naďalej využíval CNC stroje na vonkajšie povrchy, ktoré musia odolávať reálnemu zaťaženiu. Dosiahli takmer dokonalé rozmery s presnosťou 98 % pre hliníkové motorové nosníky používané v elektrických vozidlách (EV). A existuje tu ešte jedna výhoda – odpad materiálu klesol približne o tretinu, čo im pomáha dosahovať ich environmentálne ciele, a to bez toho, aby museli obetovať výkon súčiastok v reálnych podmienkach.
3D tlač určite má svoje výhody, pokiaľ ide o slobodu dizajnu, ale keď hovoríme o skutočnom testovaní výkonu, CNC obrábanie stále zaisťuje lepší výsledok. Vezmime si napríklad prototypy prevodoviek vyrobené z hliníka 7075-T6 – tieto dokážu odolávať až približne 290 MPa zaťaženia pred poruchou, čo je takmer dvojnásobok voči 3D tlačeným verziám s limitom 160 MPa. Ešte viac vyniká CNC obrábanie vďaka presnosti. Tolerance sú omnoho tesnejšie – približne ± 0,005 mm oproti oveľa voľnejšiemu rozsahu 0,2 mm, ktorý sa bežne vyskytuje pri väčšine tlačových procesov. To je veľmi dôležité pre diely ako skrine turbodmychadiel, kde je správne tesnenie absolútne nevyhnutné. Nedávne testy vykonané v roku 2025 potvrdili, že rozdiel vo výkone medzi týmito dvoma výrobnými metódami zostáva významný.
Keď sa pokročilé 3D skenovanie stretne s CNC obrábaním, je dnes možné obnoviť ťažko dostupné staré diely takmer dokonalou presnosťou. Hovoríme o zhode približne 99,7 %, čo je veľmi pôsobivý výsledok. Vezmime si napríklad nedávny prípad obnovy automobilu, pri ktorom boli diely naskenované pomocou CT technológie a následne vyrobené nové brzdové zariadenia z niklovej zliatiny na CNC strojoch. Tieto nové diely vydržali dokonca dlhšie ako pôvodné verzie z liatiny, pričom mali o 28 % lepšiu odolnosť voči opotrebeniu. Pohľadom na trendy v priemysle sa zdá, že trh s náhradnými CNC službami čelí stabilnému rastu. Odborníci odhadujú ročný nárast približne o 19 % do roku 2030, keďže stále viac ľudí hľadá individuálne úpravy a zvýšenie výkonu svojich vozidiel.
CNC (riadenie počítačovým číselným kódom) je výrobný proces, pri ktorom dopredu naprogramovaný softvér riadi pohyb nástrojov a strojov v továrni. Používa sa na výrobu komplexných dielov s vysokou presnosťou.
CNC obrábanie zabezpečuje vysokú presnosť a opakovateľnosť, čo ho robí ideálnym pre výrobu automobilových súčiastok, ktoré vyžadujú úzke tolerancie a trvanlivosť.
Ľahké materiály zlepšujú palivovú účinnosť vozidla, znížia emisie a zvyšujú výkon tým, že umožňujú výrobcovm optimalizovať konštrukcie bez obeti požiadaviek na pevnosť.
CNC-obrábané komponenty ponúkajú presný tvar a funkčnosť, čo zabezpečuje optimálny prietok vzduchu a rozdelenie paliva vo vnútri motora, čo vedie k úplnejšiemu a efektívnejšiemu spaľovaniu.
Materiály ako niklovej bázy superliatiny, hliníko-magnéziové kompozity a titanové zliatiny sa dnes bežne používajú na zlepšenie odolnosti voči teplu, zníženie hmotnosti a zvýšenie pevnosti automobilových komponentov.
Zatiaľ čo 3D tlač vyniká pri rýchlom prototypovaní a zložitých geometriách, CNC obrábanie je uprednostňované pre diely, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť, presnosť a trvanlivosť.
EN
