De vraag naar CNC-bewerking van onderdelen voor nieuwe energievoertuigen stijgt: lichtgewicht en warmteafvoer zijn essentieel.

Het onderzoek volgde een gestructureerd ontwerpkader waarbij onderdelen werden geselecteerd uit kritieke NEV-ondersystemen, waaronder batterijbehuizingen, motorbeugels en koelplaten.De ontwerpmodellen zijn gemaakt met behulp van SolidWorks, waardoor de afmetingstoleranties en de oppervlakteafwerking nauwkeurig worden bepaald.

De gegevens over de eigenschappen van het materiaal werden verzameld op basis van de fabrikantgegevensbladen en gecontroleerd aan de hand van ASTM- en ISO-normen.Parameters van het bewerkingsproces zijn afgeleid van eerdere industriële rapporten en gevalideerd door middel van proefproductie in een CNC-bewerkingscentrum.

• Bewerkingsapparatuur: Verticaal bewerkingscentrum met 5 assen en real-time monitoring.
• Materialen: Aluminiumlegeringen (6061, 7075), roestvrij staal (304, 316L).
• Simulatie: Finite Element Analysis (ANSYS) voor het modelleren van warmteverlies onder belasting.
• Evaluatie-indicatoren: Dimensionale nauwkeurigheid (±0,01 mm), oppervlakte ruwheid (Ra ≤ 0,8 μm) en warmteoverdrachtscoëfficiënt.

Alle parameters en testinstellingen werden gedocumenteerd om de reproduceerbaarheid te waarborgen.

Aluminiumlegeringen tot en met45% gewichtsverminderingVergeleken met ruwe staalcomponenten van gelijke sterkte vertoonden bewerkte koelplaten van aluminium een verbeterde thermische geleidbaarheid, wat de efficiëntie van het batterijsysteem ondersteunde.

Tabel 1Mechanische en thermische eigenschappen van testmaterialen

De resultaten van de simulatie (figuur 1) tonen aan dat met aluminiumplaten20~25% lagere bedrijfstemperaturenDit ondersteunt rechtstreeks de verlengde levensduur van de batterij en de verminderde vereisten voor het koelsysteem.

Figuur 1Temperatuurverdeling in koelplaten van aluminium versus roestvrij staal.

Wanneer de resultaten worden vergeleken met eerdere industriële studies (Li et al., 2022; Zhang & Chen, 2023), bevestigen de bevindingen dat CNC-bewerkingsnauwkeurigheid de prestaties van lichte legeringen verder verbetert.In tegenstelling tot gegoten of gestempelde onderdelen, bewerkte onderdelen hebben een superieure tolerantiecontrole aangetoond, cruciaal voor de montage in NEV's.

De waargenomen voordelen zijn het gevolg van de hoge thermische geleidbaarheid van aluminiumlegeringen en de met CNC-bewerking te bereiken precisie.Roestvrij staal blijft onmisbaar voor onderdelen die een uitzonderlijke duurzaamheid vereisen, zoals structurele beugels, waarbij de veiligheidsmarges moeten worden gehandhaafd.

De resultaten zijn gebaseerd op gecontroleerde laboratoriumomstandigheden met beperkte productie van partijen.Grootschalige industriële proeven kunnen extra uitdagingen aan het licht brengen, zoals slijtage van gereedschappen en kostenefficiëntie bij massaproductie.

Voor fabrikanten maakt het gebruik van CNC-bewerking voor NEV-onderdelen het mogelijk om een evenwicht te vinden tussen lichtgewicht en prestaties.Integratie van hybride materialen – aluminium voor thermisch beheer en roestvrij staal voor structurele belastingen – biedt geoptimaliseerde oplossingen.

De resultaten bevestigen dat CNC-bewerking van cruciaal belang is voor de vooruitgang van de productie van NEV-onderdelen.terwijl roestvrij staal de structurele veiligheid garandeertDe combinatie van beide materialen door middel van precisiebewerking ondersteunt de veranderende behoeften van NEV's.Toekomstonderzoek moet zich richten op hybride processen waarbij CNC wordt geïntegreerd met additieve fabricage om de ontwerpflexibiliteit en kostenefficiëntie verder te vergroten.