La prototipazione rapida accelera l'innovazione nella struttura delle batterie per veicoli a nuova energia——Progetto di alleggerimento delle custodie delle batterie BYD
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Con la crescita esplosiva della domanda globale di veicoli a nuova energia (NEV), le prestazioni delle batterie sono diventate un fattore competitivo fondamentale nel settore. Il produttore di batterie BYD pianificò di sviluppare un involucro per batteria leggero di nuova generazione, che richiederebbe una riduzione del peso del 20% mantenendo la resistenza strutturale, con la validazione del progetto da completare entro 6 settimane. Lo sviluppo tradizionale di stampi comporta lunghi tempi di consegna e costi elevati, quindi il cliente ha optato per una prototipazione rapida tramite lavorazione meccanica. In quanto fornitore nazionale leader di prototipazione rapida, Brightstar intraprese questo progetto cruciale.
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- Tempistica stretta: La validazione a ciclo completo dalla progettazione ai test doveva essere completata entro 6 settimane (contro 12+ settimane per gli utensili tradizionali), con solo 2 settimane destinate a Brightstar per la produzione di 5 unità prototipi.
- Requisiti di precisione: Sigillare la tolleranza superficiale di ≤±0,01 mm per prevenire perdite di batteria
- Prestazioni materiali: I prototipi dovevano imitare le proprietà meccaniche della produzione di massa delle leghe di alluminio (6061-T6) (resistenza alla trazione ≥310MPa).
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Brightstar ha utilizzato la lavorazione di precisione a 5 assi (DMG MORI NX Series) con alta precisione dinamica (±0,01 mm), lavorando direttamente il pezzo in alluminio per consegnare il primo prototipo entro 5 giorni, superando l'ispezione FAI. Attraverso la progettazione guidata dalla simulazione (ad esempio, analisi delle tensioni ANSYS), la struttura interna delle costole è stata ottimizzata iterativamente, ottenendo una riduzione del peso del 23% (da 8,5 kg a 6,5 kg). Dopo la lavorazione meccanica, i prototipi sono stati sottoposti a anodizzazione per simulare le prestazioni anticorrosione in produzione di massa, superando senza fallimento i test della nebbia salina di 500 ore (GB/T 10125-2021).
Con la prototipazione rapida di Brightstar, il progetto è stato consegnato in 4 settimane (33% prima dell'obiettivo di 6 settimane del cliente e 66% più veloce rispetto ai metodi tradizionali di strumenti). Il costo dell'unità prototipo era di 1.200 dollari rispetto ai 50.000 dollari degli stampi, ottenendo una riduzione iniziale dell'88% ed eliminando i rischi di modifica dello stampo.
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Secondo i dati effettivi del cliente, lariduzione del peso del corpo elettronico (2 kg) ha contribuito a un alleggerimento totale del sistema batteria di 15 kg, migliorando l'autonomia del veicolo dell'1,2 %. Combinata con l'ottimizzazione della densità energetica delle batterie e aggiornamenti nella gestione termica, l'autonomia totale è aumentata dell'8%.
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La prototipazione rapida consente una trasformazione efficiente ed economica dell'innovazione automobilistica in realtà, comprimendo i cicli di sviluppo e riducendo rischi alla produzione di massa.
