P: Quantes peces té menys el motor d'un vehicle elèctric que el d'un motor de combustió interna? 100? 300? O 500?
La resposta és: 1000 més
Segons estadístiques incompletes, un motor de combustió interna convencional té generalment més de 1.400 peces; mentre que un motor d'accionament sovint només té 100-200 peces, reduint gairebé 1,000 peces.
Per a algunes eines de processament, equips i línies de producció tradicionals, aquestes peces reduïdes són com treballs manuals substituïts per IA.
Les dades mostren que la demanda del mercat d'eines de processament especials per als cinc blocs de cilindres principals, culatas, cigonyals, bieles i arbres de lleves tradicionals està disminuint any rere any.
Al mateix temps, però, el projecte metal·lúrgic de motors elèctrics obre oportunitats completament noves. Per exemple, els projectes de processament de metalls, com ara eixos de motors, carcasses de motors i suports de bateries, s'han convertit en nous punts de creixement.
Encara que diferents de la transmissió mecànica, els requisits de precisió per al processament de peces de vehicles d'energia nova no s'han reduït mai. Juntament amb la demanda de peces lleugeres i de formes especials i complexes, planteja reptes més aguts per als proveïdors d'eines i màquines-eina.
Mecanitzat de precisió de gran diàmetre del forat principal de la carcassa del motor
La mida del forat principal de la carcassa del motor depèn de la mida de l'estator. Com que els vehicles elèctrics requereixen una densitat d'energia prou alta, el diàmetre de la bobina del rotor ha d'estar dins d'un rang raonable.
En general, el diàmetre de l'estator del motor utilitzat en vehicles elèctrics és d'almenys φ200 mm, el que significa que el diàmetre del forat principal de la carcassa del motor també ha de ser superior a φ200 mm.
Carcassa de motor comuna
Per a la fabricació d'eines, φ200 mm ja és una eina de gran diàmetre.
Per tal de minimitzar la pèrdua d'energia, la coordinació entre la carcassa del motor/l'eix del motor/l'estator i altres components s'ha d'optimitzar al rang més raonable.
Per tant, en el camp del mecanitzat, els requisits per al contingut de mecanitzat de la carcassa del motor, especialment les toleràncies de forma i posició del forat principal i el forat del coixinet, són especialment estrictes. A més, per augmentar la densitat de potència, el motor ha de ser el més lleuger i petit possible, cosa que també requereix un control perfecte del gruix de la paret de la carcassa del motor.
En resum, l'alta precisió, el gran diàmetre, la paret prima i la fàcil deformació són les característiques principals del processament de la carcassa del motor actualment.
Per tal de garantir la precisió de mecanitzat, l'eina actual adopta el concepte d'eina de barra guia i la mida es pot ajustar a nivell µ.
La barra de guia de suport té el paper de suport, guia i absorció de vibracions, i el disseny de la barra de guia pot compensar la deformació en el processament de forats profunds.
Més important encara, el pes de l'eina és un dels factors que restringeixen el disseny de l'eina tipus barra. Si s'adopta el concepte de disseny d'eina tradicional, el pes d'una eina amb un diàmetre tan gran ha de ser almenys superior a 25 kg.
Per adaptar-se al concepte de mecanitzat d'alta velocitat de les màquines eina modernes, reduir el pes d'aquestes eines és un problema tècnic especialment crític.
Amb el desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D i materials metàl·lics, l'americà Kennametal va prendre el lideratge en l'adopció d'una tecnologia avançada d'impressió 3D i d'aplicació de materials compostos, i va prendre el lideratge per resoldre el problema de la reducció del pes de les eines de tall. L'eina de tall de tires guia més lleugera es pot fabricar amb un pes de 15 kg.
A més, val la pena destacar que Porsche ha presentat prèviament la primera carcassa del motor elèctric totalment fabricada mitjançant tecnologia d'impressió 3D i fabricació additiva.
La carcassa està impresa en 3D capa per capa amb pols d'aliatge d'alumini d'alta qualitat, combinada amb tecnologia de fusió làser de metalls.
La carcassa metàl·lica final impresa en 3D és un 10 per cent més lleugera que les foses tradicionals i, tot i que el gruix és de només 1,5 mm, la seva rigidesa és més forta que les peces similars sense estructura de bresca.
Processament de la carcassa de la bateria
Si el motor és com les "cames" d'un cotxe, aleshores la bateria és el "cor" del cotxe.
La tendència de desenvolupament de les bateries de potència és d'alta densitat, alta capacitat i alta tensió, que corresponen als tres requisits principals del terminal de rendiment, durada de la bateria i càrrega ràpida.
suport de la bateria
Això vol dir que a l'espai limitat de l'habitatge, s'haurien d'empaquetar tants mòduls de bateries com sigui possible i s'hauria de deixar prou espai al sistema de refrigeració.
Per tant, la tendència de processament de la carcassa de la bateria és més prima, més complicada i més lleugera.
Per aconseguir la màxima economia, el material d'inserció PCD i la tecnologia de lubricació de boira d'oli es converteixen en la clau.
Segons diferents permisos de mecanitzat, tasques de mecanitzat i peces, la idea bàsica és adoptar diferents processos de fresat per reduir la força de tall.
Fresa de vora helicoïdal PCD
Per exemple, quan es mecanitzen determinats contorns, la millor manera és utilitzar algunes freses per a una gran retirada de material.
A més del processament tradicional del metall, l'automòbil lleuger també és la tendència dels temps. Els plàstics d'enginyeria i diversos materials compostos s'han convertit en la primera opció per a pes lleuger.
Per al processament d'aquestes peces, ens podem inspirar en el processament d'eines en l'àmbit aeroespacial.
Per exemple, l'ús d'eines de diamant PCD també pot complir amb el processament de formes complexes a la cara de peces de treball com ara plaques de fibra de carboni.
