K: Kuinka monta osaa sähköajoneuvon käyttömoottorissa on vähemmän kuin polttomoottorissa? 100? 300? Tai 500?
Vastaus on: 1000 plus
Epätäydellisten tilastojen mukaan perinteisessä polttomoottorissa on yleensä yli 1 400 osaa; kun taas käyttömoottorissa on usein vain 100-200 osaa, mikä vähentää lähes 1,000 osaa.
Joillekin perinteisille prosessointityökaluille, laitteille ja tuotantolinjoille nämä supistetut osat ovat kuin manuaalisia töitä, jotka korvataan tekoälyllä.
Tiedot osoittavat, että perinteisten viiden suuren sylinterilohkon, sylinterinkansien, kampiakseleiden, kiertokankien ja nokka-akseleiden erikoistyöstötyökalujen kysyntä vähenee vuosi vuodelta.
Samalla sähkömoottoreiden metallityöstöprojekti avaa kuitenkin täysin uusia mahdollisuuksia. Esimerkiksi metallintyöstöprojektit, kuten moottorin akselit, moottorikotelot ja akkukannattimet, ovat nousseet uusiksi kasvupisteiksi.
Vaikka se eroaa mekaanisesta voimansiirrosta, uusien energiaajoneuvojen osien käsittelyn tarkkuusvaatimuksia ei ole koskaan alennettu. Yhdessä kevyiden ja erikoisten ja monimutkaisten kappalemuotojen kysynnän kanssa se asettaa akuutimpia haasteita työkalujen ja työstökoneiden toimittajille.
Moottorikotelon pääreiän suurihalkaisijainen tarkkuustyöstö
Moottorikotelon pääreiän koko riippuu staattorin koosta. Koska sähköajoneuvot vaativat riittävän suurta energiatiheyttä, roottorin kelan halkaisijan on oltava kohtuullisella alueella.
Yleensä sähköajoneuvoissa käytettävän moottorin staattorin halkaisija on vähintään φ200mm, mikä tarkoittaa, että myös moottorin kotelon pääreiän halkaisijan tulee olla yli φ200mm.
Yhteinen moottorikotelo
Työkalujen valmistukseen φ200mm on jo halkaisijaltaan suuri työkalu.
Energiahäviön minimoimiseksi moottorin kotelon/moottorin akselin/staattorin ja muiden komponenttien välinen koordinaatio on optimoitava järkevimmälle alueelle.
Siksi koneistuksen alalla vaatimukset moottorin kotelon työstösisällölle, erityisesti pääreiän ja laakerireiän muoto- ja sijaintitoleransseille ovat erityisen tiukat. Lisäksi tehotiheyden lisäämiseksi moottorin tulee olla mahdollisimman kevyt ja pieni, mikä edellyttää myös moottorin kotelon seinämän paksuuden täydellistä hallintaa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että korkea tarkkuus, suuri halkaisija, ohut seinämä ja helppo muodonmuutos ovat tällä hetkellä moottorin kuoren käsittelyn tärkeimmät ominaisuudet.
Työstötarkkuuden varmistamiseksi nykyinen työkalu omaksuu terälevytyökalun käsitteen, ja kokoa voidaan säätää µ-tasolla.
Tukiterälevy toimii tuen, ohjauksen ja tärinän vaimentamisen roolina, ja terälevyn muotoilu voi kompensoida muodonmuutoksia syvän reiän käsittelyssä.
Vielä tärkeämpää on, että työkalun paino on yksi tekijöistä, jotka rajoittavat tankotyyppisen työkalun suunnittelua. Jos käytetään perinteistä työkalun suunnittelukonseptia, niin halkaisijaltaan suuren työkalun painon on oltava vähintään 25 kg.
Sopeutuaksemme nykyaikaisten työstökoneiden nopean koneistuksen käsitteeseen tällaisten työkalujen painon vähentäminen on erityisen kriittinen tekninen ongelma.
3D-tulostusteknologian ja metallimateriaalien kehittämisen myötä amerikkalainen Kennametal otti johtoaseman edistyneen 3D-tulostuksen ja komposiittimateriaalien sovellustekniikan käyttöönotossa ja otti johtoaseman leikkaustyökalujen painonpudotuksen ongelman ratkaisemisessa. Kevyin ohjausnauhan leikkaustyökalu voidaan valmistaa 15 kg:n sisällä.
Lisäksi on syytä huomata, että Porsche on aiemmin esitellyt ensimmäisen sähkömoottorin kotelon, joka on valmistettu kokonaan 3D-tulostus- ja lisäainevalmistusteknologialla.
Kuori on 3D-tulostettu kerros kerrokselta korkealaatuisella alumiiniseosjauheella yhdistettynä lasermetallifuusioteknologiaan.
Lopullinen 3D-tulostettu metallikuori on 10 prosenttia kevyempi kuin perinteiset valukappaleet, ja vaikka paksuus on vain 1,5 mm, sen jäykkyys on vahvempi kuin vastaavat osat ilman kennorakennetta.
Akun kuoren käsittely
Jos moottori on kuin auton "jalat", akku on auton "sydän".
Tehoakkujen kehitystrendi on korkea tiheys, suuri kapasiteetti ja korkea jännite, jotka vastaavat kolmea päävaatimusta, jotka ovat suorituskyky, akun käyttöikä ja nopea lataus.
akun kiinnike
Tämä tarkoittaa sitä, että rajalliseen asuintilaan tulee pakata mahdollisimman paljon akkumoduuleja ja jättää jäähdytysjärjestelmälle riittävästi tilaa.
Siksi akun kotelon käsittelytrendi on ohuempi, monimutkaisempi ja kevyempi.
Maksimaalisen taloudellisuuden saavuttamiseksi PCD-sisämateriaalista ja öljysumuvoitelutekniikasta tulee avain.
Erilaisten työstövarausten, työstötehtävien ja osien mukaan ydinajatuksena on ottaa käyttöön erilaisia jyrsintäprosesseja leikkausvoiman vähentämiseksi.
PCD kierteinen reunajyrsin
Esimerkiksi tiettyjä muotoja työstettäessä paras tapa on käyttää joitain jyrsimiä suuriin massan poistoon.
Perinteisen metallinkäsittelyn lisäksi autojen kevyt on ajan trendi. Teknisistä muoveista ja erilaisista komposiittimateriaaleista on tullut kevyiden tuotteiden ensimmäinen valinta.
Näiden osien käsittelyyn saamme inspiraatiota ilmailualan työkalujen käsittelystä.
Esimerkiksi timantti-PCD-työkaluilla voidaan myös käsitellä monimutkaisia muotoja työkappaleiden, kuten hiilikuitulevyjen, edessä.
