تقاضا برای ماشینکاری CNC از قطعات خودروهای انرژی جدید افزایش می یابد: سبک وزن و از بین رفتن گرما کلید هستند.

این تحقیق بر اساس یک چارچوب طراحی ساختاری انجام شد. اجزای از زیرسیستم های حیاتی NEV از جمله خانه های باتری، براکت های موتور و صفحات خنک کننده انتخاب شدند.مدل های طراحی با استفاده از SolidWorks تهیه شدند، اطمینان از تعریف دقیق تحمل ابعاد و پایان سطح.

داده های خاصیت مواد از ورق های اطلاعات سازنده جمع آوری شده و با استانداردهای ASTM و ISO تأیید شده است.پارامترهای فرآیند ماشینکاری از گزارش های صنعتی قبلی مشتق شده و از طریق تولید آزمایشی در یک مرکز ماشینکاری CNC تأیید شده است.

• تجهیزات ماشینکاری: مرکز ماشینکاری عمودی 5 محور با نظارت در زمان واقعی.
• مواد: آلیاژ های آلومینیوم (6061، 7075) ، فولاد ضد زنگ (304، 316L).
• شبیه سازی: تجزیه و تحلیل عناصر محدود (ANSYS) برای مدل سازی تبعید حرارتی تحت بار.
• معیارهای ارزیابی: دقت ابعاد (± 0.01 mm) ، خشکی سطح (Ra ≤ 0.8 μm) و ضریب انتقال گرما.

تمام پارامترها و تنظیمات آزمایش برای اطمینان از بازتولید مستند شده بودند.

آلیاژهای آلومینیومی تاکاهش 45 درصد وزندر مقایسه با اجزای فولاد ضد زنگ با قدرت برابر، صفحه های خنک کننده آلومینیومی ماشینکاری شده باعث افزایش رسانایی حرارتی شده و از بهره وری سیستم باتری پشتیبانی می کنند.

جدول 1خواص مکانیکی و حرارتی مواد مورد آزمایش

نتایج شبیه سازی (شکل 1) نشان می دهد که صفحات آلومینیوم بهدمای عملیاتی 20 تا 25 درصد پایین تراین امر به طور مستقیم به طول عمر باتری و کاهش نیاز به سیستم خنک کننده کمک می کند.

شکل 1توزیع دما در صفحات خنک کننده آلومینیوم در مقابل فولاد ضد زنگ

هنگامی که با مطالعات صنعتی قبلی مقایسه می شود (Li et al. ، 2022؛ Zhang & Chen ، 2023) ، یافته ها تأیید می کنند که دقت ماشینکاری CNC عملکرد آلیاژ های سبک را بهبود می بخشد.برخلاف قطعات ریخته شده یا پرتاب شده، قطعات فرآوری شده کنترل تحمل برتر را نشان دادند، که برای مونتاژ در NEV ها حیاتی است.

مزایای مشاهده شده ناشی از رسانایی حرارتی بالا از آلیاژ های آلومینیوم و دقت قابل دستیابی با ماشینکاری CNC است.فولاد ضد زنگ همچنان برای قطعات نیازمند دوام فوق العاده ضروری است، مانند براکت های ساختاری، که در آن حاشیه ایمنی باید حفظ شود.

نتایج بر مبنای شرایط آزمایشگاهی کنترل شده با تولید دسته محدود است.آزمایشات صنعتی در مقیاس بزرگ ممکن است چالش های اضافی مانند فرسایش ابزار و بهره وری هزینه در تولید انبوه را نشان دهد.

برای تولید کنندگان، استفاده از ماشینکاری CNC برای قطعات NEV امکان تعادل وزن کم و عملکرد را فراهم می کند.یکپارچه سازی مواد هیبریدی (آلومینیوم برای مدیریت حرارتی) و فولاد ضد زنگ برای بارگذاری ساختاری (فولاد ضد زنگ برای بارگذاری ساختاری) راه حل های بهینه ارائه می دهد.

نتایج تایید می کنند که ماشینکاری CNC برای پیشرفت تولید قطعات NEV بسیار مهم است.در حالی که فولاد ضد زنگ ایمنی ساختاری را تضمین می کندترکیب هر دو ماده از طریق ماشینکاری دقیق از نیازهای در حال تکامل NEVها پشتیبانی می کند.تحقیقات آینده باید بر روی فرایندهای ترکیبی که CNC را با تولید افزودنی ادغام می کنند تمرکز کنند تا انعطاف پذیری طراحی و بهره وری هزینه را بیشتر افزایش دهند.