Armarios militares mecanizados a medida están destinados a suministros militares, que exigen un alto nivel de calidad tanto en los materiales como en la fabricación. Si trabaja en el sector de la electrónica o la informática, conoce bien las cajas, como las cajas para placas de circuito impreso, las cajas electrónicas, etc., que mejoran la eficacia de los dispositivos y organizan y protegen las piezas internas de diversos factores externos. Mejoran la eficacia de los dispositivos y también organizan y protegen las piezas internas de diversos factores externos.

Al diseñar un electrónico carcasa militar reforzada a medidaEn cualquier caso, hay que tener en cuenta los siguientes aspectos. Uno de los más importantes es garantizar que el producto final siga siendo asequible al final. Las decisiones inconscientes pueden reducir los costes, como la elección del material, los acabados superficiales y otras opciones del proceso de fabricación.

En este artículo describiré los pasos necesarios para diseñar una caja específica para un producto electrónico y haré hincapié en los objetivos de eficiencia y optimización de costes.

Proceso de diseño de armarios militares reforzados a medida

Hay varias fases cruciales por las que pasa el diseño de armarios a medida para lograr determinadas funciones, aspecto y fabricación. He aquí un resumen de las fases clave del diseño de un crecintos militares fugados a medida:

1. Definir los requisitos

Hay que empezar por comprender la necesidad de especificar completamente el alcance del proyecto. Se trata de la aplicación a la que se destina el producto, las condiciones en las que funcionará y las normas que debe cumplir. También hay que tener en cuenta el tamaño, el peso y el aspecto del equipo.

2. Selección de materiales

La selección de los materiales adecuados es un factor esencial en lo que respecta a la eficacia y los gastos. Entre ellos se encuentran el aluminio, el acero y varios tipos de plásticos, entre cuyas ventajas están la resistencia, el peso y la disipación del calor. Para elegir los materiales hay que tener en cuenta el entorno de la caja, de modo que ofrezca la protección necesaria contra la humedad, el polvo y los cambios térmicos.

3. Diseño conceptual

Una vez establecidos los requisitos y los materiales, se pasa a la generación de algunas ideas primitivas. Esta fase puede incluir el dibujo y la creación de prototipos, para hacer una conceptualización sencilla de la envolvente y cómo se utilizará. Es posible trabajar con equipos de ingeniería para seguir afinando estos conceptos y descubrir otros posibles problemas de diseño.

4. Creación de prototipos

La idea de crear un prototipo es útil para obtener información sobre el diseño antes de pasar a la producción a gran escala. Utilizando el ejemplo de la impresión 3D, se puede reconocer que es fácil hacer cambios durante el proceso de desarrollo del producto, ya que el proceso de creación de prototipos es muy rápido. El ajuste, la forma y la función se examinan con los prototipos para saber si todas las piezas encajan según lo previsto.

5. Pruebas y validación

Es posible escribir con facilidad el algoritmo que define las preguntas necesarias, pero salir con un prototipo válido en el primer intento puede no ser posible, ya que lo que se requiere a continuación son pruebas críticas del prototipo para determinar su rendimiento. Se trata de comprobaciones de integridad mecánica, térmica y de protección ambiental. Si surge algún problema durante las pruebas, la solución debe ser una modificación del diseño.

6. Ajustes finales de diseño

A partir de los resultados de las pruebas, vuelva a realizar los cambios necesarios para llegar al aspecto final de la UI/UX. Esto puede implicar cambiar las dimensiones, modificar las características de montaje o cambiar el material para mejorar el rendimiento y afectar al coste.

7. Planificación de la producción

Tras definir el diseño, es necesario elaborar un plan de producción, procesos de fabricación, herramientas necesarias y gastos. Cooperar con los fabricantes para garantizar que los procesos de producción se corresponden con los requisitos del diseño, así como con los procedimientos de control de calidad de la fabricación.

8. Fabricación

Tras el plan de producción, la fase de fabricación comienza con la producción del nuevo producto. Esto implica la elaboración de los cerramientos reales a partir del material elegido y los procesos de fabricación. También es plausible el control de la calidad de los productos en la cadena de producción para garantizar que no se distorsionen los diseños.

9. Montaje y control de calidad

Tras la fabricación, las cajas pasan por el proceso de montaje y se someten a pruebas de control de calidad. Esto ayudará a garantizar que todos los componentes estén bien instalados en el producto final y que dicho producto cumpla la norma necesaria cuando se lleve a los mercados para su venta a los clientes.

10. Retroalimentación e iteración

Por último, se comprueba la eficacia después del despliegue con los usuarios y las partes interesadas. Esta información es útil para futuros diseños y constituye una importante fuente de información que puede utilizarse para mejorarlos.

Diferentes métodos utilizados para fabricar armarios militares mecanizados a medida

El mecanizado es un proceso de fabricación muy flexible que se utiliza con frecuencia en el montaje de armarios personalizados, especialmente cuando la precisión y las características complejas son importantes. Se trata de un proceso de eliminación de material en el que la pieza de trabajo se produce a partir de un bloque sólido o una lámina de material cortando el material no deseado. Como ya se ha mencionado, a continuación se resumen las estrategias básicas de mecanizado utilizadas en la construcción de armarios a medida y sus ventajas relativas.

Fresado CNC

El fresado CNC (control numérico por ordenador) es el proceso que utiliza máquinas de última generación operadas por ordenador para cortar progresivamente el material de una pieza. Esta técnica funciona bien cuando la forma de la sección transversal requerida es diversa, por ejemplo, ranuras de recorte, socavados u hoyuelos de localización precisa. El fresado CNC admite una gran variedad de materiales, entre los que se incluyen distintos tipos de metales y plásticos, por lo que puede utilizarse en diversas aplicaciones, desde carcasas ligeras de aparatos electrónicos hasta revestimientos industriales de gran resistencia. Sus ventajas para el mecanizado de alta velocidad y el funcionamiento multieje también mejoran la libertad de diseño y la precisión.

Torneado CNC

El torneado CNC se utiliza en la producción de piezas cilíndricas en las que la pieza gira con un instrumento de corte. El proceso es óptimo para fabricar piezas de cerramientos de aluminio CNC como carcasas cilíndricas, tapas de extremo y piezas roscadas. El torneado CNC es preciso y consistente, permitiendo la producción de tolerancias estrechas necesarias para piezas que necesitan encajar bien y realizar las funciones previstas. Este método también permite tiempos de ciclo rápidos, por lo que es ideal para series cortas y largas.

Corte por chorro de agua

El corte por chorro de agua aprovecha un chorro de agua a alta presión, que puede ir acompañado de gránulos abrasivos para la operación de corte de los distintos tipos de material aptos para el corte por chorro de agua, como metales, plásticos y vidrio. Esta técnica tiene la particularidad de proporcionar bordes afilados y, al mismo tiempo, evitar la formación de distorsiones térmicas, lo que resulta muy útil para crear patrones complejos y productos de paredes finas. El corte por chorro de agua también resulta ventajoso cuando se fabrican armarios que requieren formas específicas o paneles que requieren grandes contornos, al tiempo que permite a los fabricantes fabricar armarios muy detallados sin efectos adversos en el material.

Corte por láser

El corte por láser implica el uso de luz láser para cortar un material con la finura deseada con mucha precisión. Esta técnica también es la preferida para materiales finos, ya que la complejidad del diseño y la suavidad de la superficie alcanzada son muy probables cuando se utiliza esta técnica. Algunos de los usos incluyen la fabricación de paneles, tapas y partes planas de recintos. Debido a la alta velocidad y precisión del corte por láser, puede utilizarse eficazmente tanto en la fase de creación de prototipos como en la producción en serie de productos, lo que beneficiará a los fabricantes en términos de tiempo y calidad.

Fresado CNC

La operación de fresado utiliza una herramienta de corte giratoria para cortar material de la superficie de una pieza. Se aplica con frecuencia para producir piezas planas como paneles y cubiertas y puede adaptarse a cualquier tipo de material, madera, plástico o metal. Es aconsejable en el fresado ya que puede realizarse en detalle y aplicarse a marcas, etiquetas y otras características como recortes en las cubiertas.

Mecanizado por descarga eléctrica (EDM)

Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es otra tecnología de mecanizado no tradicional controlada por ordenador que utiliza chispas para eliminar material de las piezas de trabajo.

La electroerosión es un proceso de mecanizado no convencional que utiliza una chispa eléctrica para eliminar material del material conductor de la electricidad. Este método ofrece la mejor forma de desarrollar secciones estrechas, socavados, ranuras y orificios que, de otro modo, sería difícil realizar con instrumentos de corte normales. La electroerosión es el método más adecuado para fabricar moldes y matrices en las piezas de cerramientos, donde se desea precisión y un buen acabado superficial.

Consideraciones sobre la precisión y otros factores en el mecanizado de armarios a medida

Cuando se utiliza el mecanizado para fabricar armarios a medida, intervienen muchos factores y preocupaciones de precisión para conseguir el resultado y la funcionalidad adecuados. Estos son los aspectos clave que hay que tener en cuenta:

1. Tolerancias

Las tolerancias establecen el nivel de variación de las dimensiones del recinto. El mecanizado con altos niveles de precisión puede realizarse con límites precisos de tolerancia, lo que es muy importante cuando los componentes requieren un alto nivel de precisión, como una tolerancia de ± 0,001 pulgadas o superior. Es crucial comprender las tolerancias necesarias para que los componentes ensamblados no tengan problemas en su funcionamiento.

2. Elección del material

La maquinabilidad depende del tipo de material que se vaya a procesar y de la precisión que se quiera conseguir en el producto final. Por ejemplo, trabajar con metal, como aluminio o acero inoxidable, permite lograr interferencias muy precisas, mientras que cuando se trabaja con materiales plásticos hay que tomar algún tipo de precauciones para evitar la deformación del material. Para conseguir el mejor resultado, es crucial seleccionar un material que satisfaga tanto la necesidad de rendimiento como el potencial del método de mecanizado.

3. Método de mecanizado

La precisión se ve afectada por el tipo de método de mecanizado elegido. El fresado y el torneado CNC proporcionan una gran precisión de la pieza, y el corte por chorro de agua y el corte por láser proporcionan una muy buena calidad de los bordes, aunque la precisión puede variar en función del grosor y el tipo de material que se corte. Esta decisión depende de la complejidad del diseño y del grado de precisión necesario para determinar el mejor método.

4. Herramientas

El tipo y el estado de las herramientas afectan en gran medida al nivel de precisión del mecanizado. Las herramientas de alta calidad y afiladas con filos de corte específicos pueden ofrecer los mejores niveles de corte del material con menos tolerancia. Hay que tener mucho cuidado para que las herramientas utilizadas en forja se seleccionen bien y se mantengan adecuadamente para conservar la precisión adecuada.

5. Fijación

Una fijación correcta significa que la pieza está bien sujeta en su posición durante el proceso de mecanizado, y no se desplazará dando lugar a tolerancias insatisfechas. Una buena ubicación de las fijaciones garantiza una desviación mínima o nula del proceso de mecanizado y también permite realizar varias operaciones garantizando una gran precisión.

6. Calibración de la máquina

Los equipos de mecanizado deben calibrarse siempre para garantizar que se alcanza la precisión deseada. Se sugiere comprobar y ajustar las máquinas para garantizar que las desviaciones de sus valores ideales se encuentran dentro de un rango determinado. Este es especialmente el caso de las máquinas CNC, en las que incluso pequeñas variaciones pueden ser una gran fuente de error en la producción del producto final.

7. Acabado superficial

Por lo tanto, el acabado superficial requerido influye en el rendimiento, el aspecto y la construcción de la envolvente. Diversos tipos de operaciones de mecanizado producen superficies de diferentes características, por lo que el acabado superficial requerido debe acordarse en la fase de diseño. Para obtener el acabado final puede ser necesario un acabado posterior; por ejemplo, lijado, pintura, electrochapado, pulido o anodizado.

8. Volumen de producción

La consideración de la precisión puede verse afectada por el volumen de producción previsto. Cuando se trata de producción en serie, la calidad y la precisión del producto adquieren gran importancia para cada pieza que se fabrica. Por otro lado, los volúmenes de tirada bajos o las series de prototipos pueden permitirse mayores perímetros de tolerancia y acabado superficial.

9. Gestión térmica

Las operaciones de mecanizado pueden producir calor que, a su vez, altera las propiedades del material y su precisión. Si se utiliza refrigeración por inundación o nebulización, es posible evitar cambios dimensionales durante el proceso de mecanizado.

Elegir el acabado adecuado para los diseños de armarios personalizados

Elegir el acabado adecuado para los armarios a medida es fundamental, ya que define la utilidad y el aspecto de la unidad. Este elemento determina la resistencia, el aspecto y la eficacia del producto. A continuación se indican algunas de las técnicas de acabado mencionadas y las características asociadas a cada una de ellas.

1. Anodizado

El proceso de anodizado forma una capa de cromato en la superficie de la carcasa de aluminio que actúa como escudo de la pieza metálica. La siguiente capa aumenta el nivel de protección contra la corrosión. Su grosor suele variar entre 5 y 25 micras. También permite obtener varios colores que dan un toque estético a toda la estructura.

2. Recubrimiento en polvo

Recubrimiento en polvo es el proceso de aplicación de un polvo seco que necesita calor para aplicarse y secarse. Esto da lugar a una capa externa bastante delicada y difícil de penetrar. El grosor de la capa suele oscilar entre 40 y 100 micras. Está disponible en diversos colores y acabados, por lo que tiene un buen aspecto.

3. Galvanoplastia

La galvanoplastia es un proceso de recubrimiento de un metal sobre un sustrato mediante el depósito de una fina capa de ese metal sobre el sustrato. Algunos de los metales de uso cotidiano son el níquel y el cromo. El grosor de la capa oscila entre 1 y 25 micras. Este método aumenta la protección contra la corrosión y da un aspecto brillante a la superficie del artículo.

4. Pintura

La pintura es un proceso que consiste en aplicar pintura líquida sobre la superficie del cerramiento. Este método ofrece muchas posibilidades para elegir el color y el diseño. Normalmente, el grosor de la capa varía entre 25 y 75 micras. Aunque da al edificio un aspecto ambiental, el trabajo puede necesitar retoques frecuentes al cabo de un tiempo.

5. Acabado cepillado

Un acabado cepillado es un acabado superficial obtenido mediante el uso de abrasivos para proporcionar una superficie texturizada. Esta técnica no añade volumen adicional al proceso. Modifica principalmente la rugosidad de la superficie. Proporciona un aspecto diferente y un poco de protección contra el óxido.

6. Pulido

El pulido tiene el efecto de hacer que la superficie sea reflectante. Este proceso reduce el grosor pero no añade material a la pieza. También mejora el valor estético del recinto. La suavidad de las superficies también favorece la corrosión.

Especificaciones militares para armarios a medida

Las aplicaciones militares requieren armarios de alta precisión que deben diseñarse y fabricarse conforme a los requisitos Mil-Spec. Estos armarios militares robustos a medida deben tener una gran resistencia mecánica y a la corrosión, y deben fabricarse con tolerancias muy estrechas. Esta es una buena razón por la que debe aplicarse un exhaustivo control de calidad en todo el proceso de fabricación para garantizar que el producto funciona como se espera. Es habitual que se necesite documentación para demostrar la conformidad con los requisitos de materiales y mano de obra.

Hay otros cajas electrónicas de plástico a medida Algunos de estos cerramientos de plástico se utilizan también en la industria militar.

Principales requisitos de conformidad

• Certificación de materiales: También es necesario indicar el tipo, grado y especificación del material que se va a utilizar. La certificación garantiza que todos los materiales tienen las características de rendimiento necesarias.
• Informe certificado de ensayo de materiales (CMTR): Este informe, firmado y fechado, describe el tipo de material, el grado y las especificaciones, así como las características mecánicas o químicas. Se utiliza como documento que comprende las verificaciones de calidad del material.
• Certificación de procesos: Los procesos de soldadura, pintura y chapado, por ejemplo, deben estar certificados por el Programa Nacional de Acreditación de Contratistas Aeroespaciales y de Defensa (NADCAP). El objetivo de esta certificación es garantizar que los procesos de producción están a la altura de los requisitos de la industria en términos de calidad.
• Origen de fabricación: En este caso, los recintos deben proceder de Estados Unidos o de un país que cumpla unas directrices estrictas. Esto es especialmente importante en relación con las distintas normativas que rigen la contratación de servicios militares.
• Cumplimiento de DFARS y FAR: Hay que seguir estrictamente las normas DFARS y FAR. Estas normativas establecen políticas sobre la adquisición de productos relacionados con la defensa y garantizan su aplicación en la cadena.
• ICumplimiento del TAR: El ITAR regula la transferencia de artículos y tecnología de defensa tanto dentro como fuera de Estados Unidos. Es obligatorio para todos los usos de productos militares.
• Pruebas e inspección: A veces puede ser necesario realizar pruebas de terceros para garantizar que el producto no tenga fugas o falle en algún momento. Esto suele incluir una Inspección del Primer Artículo (FAI) que tiene por objeto validar las dimensiones de cada pieza o ensamblaje a un nivel de tolerancia y rendimiento.

Comprender los retos de su proyecto

Al adentrarse en los proyectos de cerramientos a medida, conviene conocer ciertas cuestiones técnicas que pueden afectar al diseño y la construcción. He aquí una visión general centrada:

1. Diseño para fabricación y montaje (DFMA)

Es fundamental adoptar los principios de DFM para que los nuevos diseños de productos puedan fabricarse con eficacia. Esto significa evaluar las características geométricas, además del tipo de material y las técnicas de unión, para evitar dificultades de fabricación. Trabajar con ingenieros puede ayudar a diseñar piezas de forma más eficaz, minimizar el utillaje y reducir el tiempo de ciclo.

2. Estrategias de reducción de costes

La necesidad de reducir costes durante la fabricación de los productos existentes exige un análisis técnico de las técnicas de fabricación actuales. Puede consistir en considerar la elección de materiales para el producto, mejorar la metodología del proceso de mecanizado o incluso rediseñar piezas que puedan ensamblarse fácilmente. La ingeniería del valor puede utilizarse para reducir costes manteniendo la calidad del artículo.

3. Medidas de control de calidad

En los proyectos que requieren altos niveles de tolerancia, es preciso iniciar controles y balances de calidad. De este modo, se cumplen las tolerancias establecidas mediante el uso de equipos sofisticados como la MMC y los comparadores ópticos. El control estadístico de la calidad proporciona métodos que ayudan a controlar la calidad de la producción.

4. Puntualidad de la entrega

Para resolver los problemas de entrega, hay que evaluar la capacidad de producción y el tiempo que se tarda en entregar los productos y servicios. Efectivamente, el cambio organizativo orientado a la aplicación de la fabricación ajustada mejora la duración de los ciclos y la utilización de la capacidad. El uso de sistemas automatizados de gestión de proyectos para controlar el estado real de los calendarios de producción garantiza la entrega puntual de los componentes.

5. Control de la capacidad de producción

En caso de problemas de capacidad, es necesario realizar una evaluación técnica de las capacidades de producción actuales. Algunas de las estrategias son cambiar el tiempo de producción previsto, desplazar recursos o emplear recursos de fabricación flexibles. Esto puede hacerse sin aumentar necesariamente más unidades de producción y mejorando al mismo tiempo la calidad del producto y la eficacia operativa.

Conclusión

Los problemas técnicos de la personalización recinto proyectos son importantes de resolver para lograr resultados positivos. El diseño para la fabricabilidad, las medidas de reducción de costes, el cumplimiento de la calidad, el calendario de entrega y la mejora del rendimiento de la producción son algunas de las formas en que los fabricantes pueden mejorar la eficiencia y ganar en fiabilidad. Una actuación en estos ámbitos no sólo garantizará el cumplimiento de las especificaciones, sino que también mejorará el rendimiento del proyecto y la satisfacción del cliente.