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Innovación y Tecnología

Power skiving para vehículos eléctricos


por Cluster Industrial 2021-07-19 12:11:00 Compartir

Mats Wennmo, director general de transmisiones de automoción de Sandvik Coromant, explica el proceso 'power skiving' puede ayudar a los fabricantes de vehículos eléctricos a adoptar esta tendencia con tiempos de mecanizado muy reducidos.


Los vehículos modelo S, modelo X y modelo 3 de motor dual de Tesla presentan dos engranajes diferentes, uno delantero y otro trasero. El potencial de los VE con múltiples engranajes ha sido explorado por Porsche, quien ha confirmado que su vehículo eléctrico Taycan tendrá una caja de cambios de dos velocidades. Los vehículos eléctricos de Polestar, Volvo, Lucid y Volkswagen también tienen transmisiones, pero estas transmisiones no son como las que se tenían en el pasado. Entre las nuevas tecnologías se encuentra una anunciada por ZF, el fabricante de sistemas técnicos para vehículos.

Las múltiples relaciones de transmisión de los Vehículos Eléctricos ofrecen varias ventajas de rendimiento, que estudiaremos en este artículo. Pero, si los EV de varios engranajes como los de Porsche y Tesla demuestran ser un éxito, ¿cómo pueden el resto de los fabricantes seguir su ejemplo garantizando la rentabilidad de su producción?


Las principales razones por las que los EV necesitan transmisiones son dos. Primero, la relación de par/revoluciones por minuto (rpm) no es la misma en un EV que la de un vehículo de combustión interna. En los VE, es difícil conseguir par/aceleración de la batería sin una transmisión. Un par elevado incrementa la carga puesta en los flancos del engranaje y, de la mano de las rpm grandes, cobra importancia la reducción del ruido dado que los VE no tienen un motor que oculte el sonido.


Por otra parte, el aumento de las rpm de los EV incrementa los requisitos de calidad de la transmisión, lo que complica enormemente el uso de métodos de mecanizado convencionales. Aquí, la fila de máquinas va sumando desviaciones a los engranajes cada vez que el componente cambia de una a otra. Las transmisiones de los VE son principalmente planetarias, cuyo diseño compacto también redujo el peso y el espacio necesarios para la transmisión. Algunas transmisiones también se llaman transmisiones de reducción, dado que la tarea es reducir el par y las rpm al principio. 

Power skiving llevado a la práctica


Entonces, ¿cuál es la mejor forma de fabricar estos componentes de transmisión de mayor calidad? La respuesta reside en un concepto que nos acompaña desde hace más de un siglo: power skiving. El proceso combina la conformación y el tallado con fresa madre —un proceso de mecanizado para tallado de engranajes— en un único proceso de corte continuo.


El power skiving presenta múltiples ventajas frente al método de mecanizado tradicional, además de mayor productividad y flexibilidad. Al usar este método, se puede mecanizar un componente completo en una máquina multitarea o centro de mecanizado con un único reglaje. Esto reduce el tiempo de producción, mejora la calidad y reduce los costes de manipulación y logística. El proceso también contribuye a ofrecer un mecanizado de componentes más manejable y predecible.


Dado que el mecanizado se desarrolla en un mismo reglaje, esto elimina la necesidad de utilizar múltiples máquinas especializadas y cambios de máquina. Para los fabricantes de automoción —para quienes el tiempo improductivo es extremadamente costoso—, reducir los cambios de máquina puede tener un gran impacto en sus resultados finales.

 



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