Guía del árbol de levas Billet: Qué es, Cómo se fabrica y Ventajas

Si va a comprar árboles de levas, se encontrará con dos tipos diferentes: los árboles de levas fundidos y los de aluminio billet. Los árboles de levas de aluminio billet son más resistentes. Sin embargo, verá que son más caros. Los tipos fundidos son más económicos, pero menos confiables en elevaciones extremas y presiones de resorte, especialmente a altas revoluciones.

Aquí te ayudaremos a comprender qué son las levas de aluminio, su método de fabricación y todo lo relacionado con ellas, incluyendo cómo se comparan con los tipos de fundición.

¿Qué es un árbol de levas de aluminio?

Un árbol de levas de tope es una leva fabricada mediante torneado. trozo de acero. Su nombre deriva de su forma inicial antes de la producción: una pieza forjada en lugar de una pieza fundida. El acero suele estar en bruto, sin ningún perfil. En su lugar, hay que cortar todo, incluidas las separaciones de los lóbulos y los muñones.

Estas levas suelen ser piezas de recambio y están disponibles acabadas o rectificadas. Los núcleos rectificados permiten personalizar su perfil para obtener la elevación deseada y otras especificaciones, como la duración.

Las levas presentan muchas ventajas que las convierten en una opción más versátil, especialmente si su aplicación es muy exigente, como las carreras o el remolque. En estos motores, las presiones de los resortes son elevadas, lo que requiere levas más resistentes.

Material del árbol de levas de aluminio

El material del árbol de levas puede influir significativamente en su capacidad para resistir el desgaste y los daños. También afecta a su costo y determina su compatibilidad con los componentes con los que está en contacto directo.

Los árboles de levas billet son piezas de alto rendimiento fabricadas con aleaciones de acero endurecido y núcleos de acero para herramientas, principalmente aceros 5150 y 5160. Estos proporcionan las mejores propiedades. Por lo general, se endurecen por inducción y se cementan para aumentar su resistencia.

Los fabricantes de árboles de levas de aluminio pueden utilizar otros aceros, como el 8620, el 8660 y el 9310. Estos materiales producen piezas en bruto resistentes y resistentes al desgaste y a los golpes.

¿Cómo se fabrican los árboles de levas de lingotes?

Su producción implica el mecanizado de lingotes de acero. El proceso requiere sofisticados Mecanizado CNC equipo, o es posible que la pieza no salga como se necesita.

Los entusiastas pueden utilizar tornos comunes para tornear piezas en bruto. Sin embargo, el uso de tornos requiere una gran concentración y habilidad. A continuación se explica brevemente cómo fabrican los fabricantes de árboles de levas los tipos de palanquillas:

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  Se coloca una pieza de acero en bruto en una máquina torneadora y se hace girar contra una muela abrasiva controlada por computadora.
  
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  El uso de máquinas CNC garantiza una mayor precisión, eliminando errores en las distintas secciones rectificadas.
  
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  A medida que gira, una leva cambia continuamente de posición para adaptarse a los perfiles requeridos.
  
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  Los perfiles cobran vida, y otras secciones según sea necesario.
  
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  El proceso de rectificado consta de dos etapas: rectificado grueso y acabado.
  
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  El desbaste introduce perfiles, mientras que la última etapa proporciona el acabado requerido al eliminar las imperfecciones.
  
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  La leva se somete a un proceso de endurecimiento para mejorar sus propiedades mecánicas y de desgaste.
  
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  Posteriormente, las levas terminadas se someten a un proceso de control de calidad. Este proceso incluye inspecciones visuales y diversas pruebas de rendimiento y durabilidad.
  
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  Los expertos realizan pruebas utilizando diversas herramientas y métodos de prueba. Lo más importante es que los equipos computarizados realizan mediciones para confirmar múltiples especificaciones.
  

Las levas también pueden recibir recubrimientos endurecedores. El proceso de endurecimiento se denomina nitruración. El recubrimiento también mejora la lubricidad de los lóbulos, lo que les permite resistir el desgaste.

Los árboles de levas personalizados tienen en cuenta los requisitos del cliente en cuanto a material, tamaño y perfiles. La fabricación de levas personalizadas también puede requerir un enfoque diferente al descrito aquí.

Por otro lado, los tipos personalizables solo se cortan o mecanizan ligeramente. Dependiendo de sus aplicaciones, el usuario realiza el resto del torneado para lograr las especificaciones deseadas. Estos son los preferidos a la hora de comprar levas para aplicaciones modificadas.

¿Cuáles son las ventajas de los árboles de levas de aluminio?

Estas cámaras son acero forjado. La forja produce mejores materiales que la fundición. Los granos metálicos siguen líneas específicas, lo que hace que la pieza sea resistente a roturas y otros daños. Como resultado, estos componentes no se desgastan tan rápidamente y pueden soportar condiciones motoras adversas.

Modificar estos tipos de levas para adaptarlos a su aplicación también es más fácil. Muchos vienen sin terminar, lo que le permite personalizar sus especificaciones. El material más grueso también significa que puede realizar más reafilados.

Las numerosas ventajas del acero macizo hacen que estas piezas sean una excelente opción para motores estándar y de alto rendimiento. Con su auto de calle, obtendrá muchos más kilómetros con la pieza. Si la utiliza en aplicaciones de mayor rendimiento, dispondrá de un componente que ofrece una mayor fiabilidad.

Árbol de levas de aluminio frente a árbol de levas fundido

Según su forma inicial, las levas pueden ser piezas fundidas o núcleos de palanquilla. Los dos materiales son diferentes, por lo que sus piezas tendrán propiedades mecánicas variables. Comencemos comparando sus diferencias de fabricación.

Facilidad de fabricación

Las levas de aluminio se obtienen mediante el mecanizado de piezas en bruto forjadas. Este proceso es más exigente. Requiere más pasos y el fabricante debe garantizar el método de mecanizado y las tolerancias adecuadas.

Por otro lado, las levas fundidas se obtienen vertiendo metal fundido en moldes preparados. La pieza sale con los perfiles formados y solo requiere un ligero mecanizado.

Como puede ver, fundir un árbol de levas es más sencillo que cortarlo o rectificarlo. Los tipos fundidos son los más adecuados para volúmenes de producción más elevados, dada su facilidad de fabricación. Las levas de acero, por otro lado, se fabrican mejor en volúmenes más reducidos.

Diferencia de costo

Debido a que su producción es más compleja, las levas de aluminio macizo son más caras. El material también es más resistente a los daños, lo que aumenta el costo. Las levas fundidas son más asequibles, ya que son más fáciles de fabricar. Por ejemplo, una leva fundida típica puede costar $150, mientras que una similar de aluminio macizo cuesta $300.

Durabilidad y resistencia

El acero forjado resiste mejor el desgaste. También tiene un mayor módulo de elasticidad, lo que lo hace más resistente a la rotura. Por lo tanto, los lingotes durarán más que los tipos fundidos.

Las piezas fundidas tienen estructuras de grano irregulares y son comparativamente más débiles. Pero eso no significa que se rompan al menor impacto. Solo hace que sean más propensas a fallar.

En la fabricación de levas de hierro fundido, el material se enfría para producir una superficie resistente al desgaste. Esta capa puede desgastarse con el tiempo, exponiendo la leva a la fricción, especialmente en condiciones de bajo nivel de aceite.

Mejor aplicación

Un billet es un árbol de levas del mercado de repuestos que soporta presiones de resorte más altas a revoluciones más altas del motor. Esta propiedad lo hace ideal para aplicaciones de alto rendimiento o muy exigentes, como las carreras.

Por otro lado, los tipos de fundición son los más adecuados para presiones de resorte normales. Por lo tanto, su auto para uso en carretera funcionará bien con un árbol de levas de hierro fundido, a menos que desee un tipo más resistente que le garantice una vida útil más larga.

En general, las aplicaciones exigentes requieren la robustez de las piezas forjadas. Recuerde que si compra una leva de acero macizo, es posible que el fabricante añada un accionamiento de hierro fundido, o que usted solicite que lo haga. Esto es para evitar que el acero desgaste el engranaje del distribuidor de serie.

Conclusión

Los fabricantes de piezas de automóvil transforman una pieza de acero forjado para fabricar árboles de levas de lingotes. Esto los convierte en una pieza del motor más duradera que las fabricadas mediante el mecanizado de piezas de hierro fundido. Las levas están disponibles como piezas acabadas, o se pueden pedir como componentes personalizables para rectificar.

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