Nhu cầu gia tăng về gia công CNC của các bộ phận xe năng lượng mới: Lượng nhẹ và tiêu hao nhiệt là chìa khóa.

Cuộc điều tra theo một khuôn khổ thiết kế có cấu trúc. Các thành phần đã được chọn từ các hệ thống con NEV quan trọng bao gồm vỏ pin, cột động cơ và tấm làm mát.Các mô hình thiết kế được chuẩn bị bằng SolidWorks, đảm bảo xác định chính xác các độ khoan dung kích thước và bề mặt.

Dữ liệu về tính chất vật liệu được thu thập từ các trang dữ liệu của nhà sản xuất và được xác minh theo tiêu chuẩn ASTM và ISO.Các thông số quy trình gia công được bắt nguồn từ các báo cáo công nghiệp trước đó và xác nhận thông qua sản xuất thử nghiệm trong một trung tâm gia công CNC.

• Thiết bị gia công: Trung tâm gia công thẳng đứng 5 trục với giám sát thời gian thực.
• Vật liệu: Hợp kim nhôm (6061, 7075), thép không gỉ (304, 316L).
• Mô phỏng: Phân tích các yếu tố hữu hạn (ANSYS) để mô hình hóa sự phân tán nhiệt dưới tải.
• Các chỉ số đánh giá: Độ chính xác kích thước (± 0,01 mm), độ thô bề mặt (Ra ≤ 0,8 μm) và hệ số chuyển nhiệt.

Tất cả các thông số và thiết lập thử nghiệm đã được ghi lại để đảm bảo khả năng tái tạo.

Các hợp kim nhôm đạt đếnGiảm trọng lượng 45%so với các thành phần thép không gỉ có độ bền tương đương. tấm làm mát nhôm được gia công cho thấy độ dẫn nhiệt tăng lên, hỗ trợ hiệu quả hệ thống pin.

Bảng 1Tính chất cơ học và nhiệt của vật liệu thử nghiệm

Kết quả mô phỏng (Hình 1) cho thấy các tấm nhôm đạt đượcNhiệt độ hoạt động thấp hơn 20~25%Điều này trực tiếp hỗ trợ kéo dài tuổi thọ pin và giảm yêu cầu hệ thống làm mát.

Hình 1Phân phối nhiệt độ trong tấm làm mát nhôm so với thép không gỉ.

Khi so sánh với các nghiên cứu công nghiệp trước đó (Li et al., 2022; Zhang & Chen, 2023), các kết quả xác nhận rằng độ chính xác gia công CNC cải thiện hơn nữa hiệu suất của hợp kim nhẹ.Không giống như các thành phần đúc hoặc đóng dấu, các bộ phận gia công đã chứng minh kiểm soát dung sai vượt trội, rất quan trọng cho việc lắp ráp trong NEV.

Lợi ích được quan sát xuất phát từ độ dẫn nhiệt cao của hợp kim nhôm và độ chính xác có thể đạt được bằng gia công CNC.Thép không gỉ vẫn là không thể thiếu cho các bộ phận đòi hỏi độ bền đặc biệt, chẳng hạn như các bracket cấu trúc, nơi mà biên an toàn phải được duy trì.

Kết quả dựa trên điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát với sản xuất hàng loạt hạn chế.Các thử nghiệm công nghiệp quy mô lớn có thể tiết lộ các thách thức bổ sung như mòn công cụ và hiệu quả chi phí trong sản xuất hàng loạt.

Đối với các nhà sản xuất, việc áp dụng máy CNC cho các thành phần NEV cho phép cân bằng trọng lượng nhẹ và hiệu suất.Tích hợp các vật liệu lai ủ cho quản lý nhiệt và thép không gỉ cho tải trọng cấu trúc ờ cung cấp các giải pháp tối ưu.

Các kết quả xác nhận rằng CNC gia công là rất quan trọng để thúc đẩy sản xuất NEV bộ phận hợp kim nhôm cung cấp giảm trọng lượng vượt trội và hiệu suất nhiệt,trong khi thép không gỉ đảm bảo an toàn cấu trúcKết hợp cả hai vật liệu thông qua gia công chính xác hỗ trợ nhu cầu phát triển của NEV.Nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào các quy trình lai tích hợp CNC với sản xuất phụ gia để tăng thêm tính linh hoạt thiết kế và hiệu quả chi phí.