Propuesta de mejora en la conformación de la caja de transmisión

Abstract

El present TFE presenta una proposta per a millorar la qualitat interna de la caixa de transmissió de SEAT Componentes aplicant la tecnologia de fabricació additiva. En el desenvolupament del treball es presenten conceptes relacionats amb: la indústria 4.0, el procés de fosa en SEAT Componentes, la fabricació additiva i la metodologia amb la qual s'elabora el projecte. El principal enfocament del treball és proposar una millora per a solucionar el problema més comú en les foses a pressió, la porositat. Aquest defecte es genera en una zona de la caixa de transmissió on s'allotja el sensor Start-Stop i causa rebutjos per fuites en els assajos d'estanquitat en diferents operacions del procés de fabricació. Per aquesta mateixa raó, el defecte genera sobrecostos en matèria d'inversió de mitjans, solucions, mà d'obra, costos energètics i de material. Al mateix temps, el control i inspecció dels defectes de fosa són freqüencials pel que no s'examinen el total de les peces produïdes. Per a l'estudi, s'investiga els antecedents de les diferents propostes que es van experimentar amb la finalitat d'indagar en el problema, concloent en una proposta de refrigeració focalitzada en el punt de la caixa de transmissió on es genera porositat. Aquesta proposta, consisteix en la modificació del motlle inserint un element postís construït amb fabricació additiva ja que aquesta tecnologia ens proporciona la llibertat de dissenyar canals de refrigeració amb geometries complexes. En últim lloc, s'exposa el detall dels resultats que s'esperen obtenir a partir de l'elecció del disseny amb millors prestacions per a la refrigeració de la zona.

El presente TFE presenta una propuesta para mejorar la calidad interna de la caja de transmisión de SEAT Componentes aplicando la tecnología de fabricación aditiva. En el desarrollo del trabajo se presentan conceptos relacionados con: la industria 4.0, el proceso de fundición en SEAT Componentes, la fabricación aditiva y la metodología con la que se elabora el proyecto. El principal enfoque del trabajo es proponer una mejora para solucionar el problema más común en las fundiciones a presión, la porosidad. Este defecto se genera en una zona de la caja de trasmisión donde se aloja el sensor Start-Stop y causa rechazos por fugas en los ensayos de estanqueidad en diferentes operaciones del proceso de fabricación. Por esta misma razón, el defecto genera sobrecostes en materia de inversión de medios, soluciones, mano de obra, costes energéticos y de material. Al mismo tiempo, el control e inspección de los defectos de fundición son frecuenciales por lo que no se examinan el total de las piezas producidas. Para el estudio, se investiga los antecedentes de las diferentes propuestas que se experimentaron con la finalidad de indagar en el problema, concluyendo en una propuesta de refrigeración focalizada en el punto de la caja de transmisión donde se genera porosidad. Dicha propuesta, consiste en la modificación del molde insertando un elemento postizo construido con fabricación aditiva ya que esta tecnología nos proporciona la libertad de diseñar canales de refrigeración con geometrías complejas. En último lugar, se expone el detalle de los resultados que se esperan obtener a partir de la elección del diseño con mejores prestaciones para la refrigeración de la zona.

This TFE presents a proposal to improve the internal quality of the SEAT Componentes gearbox by applying additive manufacturing technology. In the development of the work, concepts related to industry 4.0, the casting process in SEAT Componentes, additive manufacturing and the methodology with which the project is elaborated are presented. The focus of the work is to propose an improvement to solve the most common problem in die castings, porosity. This defect is generated in an area of the gearbox where are the Start-Stop sensor is housed and causes rejections due to leaks in the water tightness tests in different operations of the manufacturing process. For this same reason, this defect generates cost overruns in investment of means, solutions, labor, energy and material costs. At the same time, the control and inspection of casting defects are frequent so that the total of the parts produced are not examined. For the study, the background of the different proposals carried out in order to investigate the problem is investigated, concluding in a cooling proposal focused on the point of the transmission box where porosity is generated. This proposal consists of modifying the mold by inserting a false element built with additive manufacturing since this technology gives us the freedom to design cooling channels with complex geometries. Finally, it exposes the detail of the results that are expected to be obtained from the choice of the design with the best performance for the cooling of the area.