Engranatge de llautó: Fresat per torn CNC per a producte intel·ligent fabricat a la Xina

En àmbits com els components automotrius, l'equipament d'alta fidelitat i els instruments de precisió, les engranatges de llautó, amb la seva excel·lent resistència a l'abrasió i una bona conductivitat elèctrica, s'han convertit en components de transmissió nucli indispensables.

1 Oportunitats industrials en el context polític actual

En el Congrés Nacional dels Pobles celebrat al març d'aquest any, Zheng Shanjie, Director de la Comissió Nacional de Desenvolupament i Reforma, va afirmar clarament que la Xina té plena confiança en assolir l'objectiu de creixement econòmic d'entorn del 5%, destacant que les noves forces productives de qualitat estan transformant de manera integral els mètodes de producció.

El 2024, el PIB de la Xina va créixer un 5% respecte de l'any anterior, amb una producció anual de vehicles d'energia nova que va superar els 13 milions d'unitats, situant-se entre els principals països de l'economia mundial.

Enmig de la onada de modernització industrial global, el Ministeri de Comerç va reforçar durant les dues sessions l'importància de promoure el consum de qualitat i la modernització industrial.

2 Base científica per a la selecció de materials

La raó per la qual els engranatges de llautó ocupen un lloc en el camp de la transmissió de precisió rau en les seves propietats materials úniques. El llautó, una aliatge de coure i zinc, posseeix no només alta resistència i tenacitat, sinó també una bona resistència a la fatiga i un baix coeficient de fricció.

En aplicacions pràctiques, les propietats autollubricants d’aquest material redueixen significativament les pèrdues per fricció en els sistemes de transmissió, millorant l’eficiència operativa de l’equip.

Especialment en aplicacions sensibles al soroll, com ara l’àudio d’alta gamma i instruments de precisió, la baixa fricció i la resistència a la corrosió dels engranatges de llautó asseguren un funcionament estable a llarg termini.

3 Flux de processament de precisió per a engranatges de llautó

El 2025, la tecnologia de processament d’engranatges haurà entrat en una nova etapa de desenvolupament. Segons informes d’investigació sectorials, un flux sistemàtic de processament d’engranatges de llautó es pot dividir en diverses fases clau.

Des del disseny digital inicial fins a la verificació final del producte, cada pas requereix un control precís.

• Disseny i programació CAD/CAM

El primer pas en la fabricació d'engranatges de llautó és la modelització amb CAD (Disseny Assistit per Ordinador). Segons l'estudi de seguiment de 47 projectes de fabricació de precisió, aquesta fase representa una mitjana del 18% del temps del procés, però té una puntuació d'impacte qualitatiu elevada de 9,2 punts.

Els dissenyadors han de tenir en compte paràmetres clau com el mòdul de l'engranatge, el nombre de dents i l'angle de pressió per garantir que el producte final compleixi els requisits precisos de l'escenari d'aplicació.

• Tornejat CNC per al pre-usinatge

Sota la direcció de programes CAM (Fabricació Assistida per Ordinador), les barres de llautó es fixen en torns CNC per al pre-usinatge.

Les eines de tall es desplacen amb precisió al llarg de trajectòries prèviament programades, donant forma a les barres fins a convertir-les en bruts d'engranatges. La investigació mostra que el tornejat és especialment adequat per formar bruts d'engranatges amb formes senzilles i altes exigències de precisió.

• Procés de fresat precisió

L'homatge és el procés fonamental en la mecanització d'engranatges de coure. Mitjançant el mètode de generació, l'eina hom i la peça treballada simulen un moviment d'engranament, tallant progressivament el perfil de dents precís de l'engranatge.

Per a engranatges de mòdul petit i mitjà, les màquines d'homatge permeten una producció massiva d'alta eficiència i alta precisió.

• Nova tendència de mecanització integrada

Amb els avenços tecnològics, equips com la recentment llançada "Màquina Integrada d'Homatge i AfiлатGE25CF" de Nidec Machine Tool poden completar simultàniament l'homatge i l'afeinat en una sola màquina, millorant significativament l'eficiència i la precisió de la producció.

Aquest tipus de màquina utilitza un carregador anell per al canvi de la peça, permetent operacions d'homatge i afeinat sincronitzades.

4 Sistema de Control de Qualitat i Inspecció

La precisió dels engranatges de coure depèn no només del procés de mecanització, sinó també d'un sistema estricte de control de qualitat. Es requereixen mesures i avaluacions precises en múltiples fases durant el procés.

Tot i que l'etapa d'inspecció en procés representa només un 7% del temps, la seva puntuació d'impacte en la qualitat és tan elevada com 9,4 punts.

La indústria adopta àmpliament equips avançats com màquines de mesura de coordenades i instruments d'inspecció d'engranatges per garantir que cada producte compleixi amb els estàndards internacionals.

5 Optimització Tecnològica i Millora de l'Eficiència

La transformació digital de la fabricació es reflecteix no només en l'actualització d'equips, sinó també en l'optimització dels processos i les millores d'eficiència. Segons estudis comparatius de fluxos de treball tradicionals i optimitzats, les empreses que implementen fluxos de treball estructurats han assolit millores significatives.

El canvi més notable és una reducció del 41% del temps de preparació de les màquines, atribuïda principalment a procediments estandarditzats i sistemes d'eines preestablerts. Aquestes mesures d'optimització redueixen directament el temps no productiu, permetent a les empreses respondre de manera més flexible als canvis de la demanda del mercat.

La reducció dels errors de programació és especialment notable: mitjançant l'ús de programari de simulació i verificació, les empreses han reduït els errors de programació en un 67%. Aquest avenç tecnològic ha millorat notablement la taxa de correcció de la primera peça.

6 Direcció política i futur industrial

El juliol de 2025, la reunió executiva del Consell d'Estat va analitzar mesures per accelerar el cultiu i l'obertura d'escenaris, promocionant l'aplicació a gran escala de nous escenaris.

La reunió va destacar la necessitat d'aprofitar plenament les avantatges de Xina en disposar d'un mercat de gran mida i d'escenaris d'aplicació abundants, centrant-se en obrir recursos d'escenaris i dur a terme verificacions pilot per a la innovació.

A més, la reunió executiva del Consell d'Estat d'octubre va assenyalar la necessitat de profunditzar les reformes en àmbits clau i ampliar l'obertura institucional, millorant l'obertura dels mercats de mercaderies.

Aquestes orientacions polítiques proporcionen suport a nivell macro a indústries de fabricació de precisió com les engranatges de llautó. En l'actual context internacional de comerç profundament en evolució, la Xina s'està connectant amb normes econòmiques i comercials internacionals de nivell elevat mitjançant l'obertura institucional, creant un entorn de desenvolupament més favorable per a la fabricació.

Un engranatge de llautó que ha completat tots els processos de "tornejat CNC + tallat d'engranatges" gira lentament sota un instrument d'inspecció d'engranatges. L'informe de proves mostra que tots els indicadors—error de perfil del dent, error de direcció del dent i error de pas—es mostren en verd, complint l'exactitud de la Norma Nacional Grau 6.

Aquest engranatge serà muntat en un dispositiu automatitzat d'alta gamma que serveix al mercat d'exportació. La seva suavitat de transmissió i la vida útil impactaran directament en la reputació internacional de tota la màquina.

Per a la indústria manufacturera global, el procés de mecanització de precisió d'un engranatge de llautó està evolucionant d'un simple procés de fabricació a un microcosmos de la modernització industrial nacional i de l'increment de la competitivitat internacional.