Станки с ЧПУ против 3D-печати для изготовления корпусов аккумуляторных батарей электромобилей: как выбрать?

Вкратце: выбор между ЧПУ и 3D-печатью корпуса электромобиля сводится к выбору метода удаления материала или аддитивного послойного процесса. В то время как ЧПУ-обработка позволяет достичь допуска посадки ±0,008 мм , 3D-печать обеспечивает допуск посадки ±0,010 мм при сокращенном времени разработки до 3 дней по сравнению с 6 днями.

Затраты на оснастку и риск брака истощают бюджеты на корпуса для электромобилей еще до отгрузки первой детали. Требования к жесткости и спецификации IP67 определяют, пройдет ли проект корпуса для электромобиля этап проверки. Четыре параметра — допуск, материал, теплопроводность и себестоимость единицы продукции — используются для построения матрицы 4x4, а также для принятия решения за пять минут. Команды по закупкам принимают решение заранее и избегают проблем с оснасткой и неожиданных потерь. Команда по бюджету получает одно сравнение, а не два предложения от поставщиков.

Основные выводы

• Используйте 3D-печать для итераций НИОКР от 1 до 5 единиц с функциями конформного охлаждения. Аддитивное производство позволяет изготавливать детали за 3 дня и снижает затраты на ранних этапах на 16,0%. Заказчики обеспечивают сохранение бюджета на этапе согласования проекта.
• Переход к обработке на станках с ЧПУ возможен , если для подгонки поверхностей требуется точность ±0,008 мм. Серийное производство снижает себестоимость единицы продукции с 1280 до 320 долларов . Менеджеры по закупкам должны убедиться в наличии бюджета до оценки оснастки.
• Для обеспечения термостойкости и степени защиты IP67 рекомендуется обработка на станках с ЧПУ из сплава 6061-T651. Кованый алюминиевый сплав обладает пределом текучести 276 МПа и шероховатостью поверхности канавок Ra 0,8 мкм. Металл для печати требует финишной обработки перед испытанием под давлением.

Почему этому сравнению производственных показателей можно доверять? Практические выводы от LS Manufacturing.

Глория, старший инженер-технолог компании LS Manufacturing с более чем 15-летним опытом производства прецизионных корпусов, является автором каждого раздела. Вторая проверка проводилась непосредственно в цехе: главный инженер-технолог подтвердил каждое значение перед публикацией. Изучите разработанную Глорией систему принятия инженерных решений по критериям выбора поставщиков. Вы получаете выгоду от двух этапов проверки для каждого опубликованного допуска и стоимости.

В основе каждого допускового требования лежат классы предельной посадки и соответствия стандарту ISO 286 , ав справочнике ASM Handbook Vol.2 приведены механические и термические значения для алюминиевого сплава 6061-T651. Координатно-измерительные машины Zeiss проверяют каждый размер уплотнительной поверхности ±0,008 мм, а также качество обработки канавок Ra 0,8 мкм. Инженеры могут самостоятельно проверить каждое опубликованное значение по стандартному источнику.

Проверка включает в себя более 1500 межпроцессных испытаний, в том числе 1000-часовое воздействие солевого тумана по стандарту ASTM B117 и циклы испытаний на усталость при вибрации по стандарту ISO 16750-3. Обработка на станках с ЧПУ и 3D-печать проверяются с использованием идентичных приспособлений, выбор типа корпуса основывается на данных испытаний. Первым критерием отбора становится объем производства: при заказе более 35 единиц обработка на станках с ЧПУ обеспечивает как себестоимость единицы продукции, так и защиту от влаги и пыли по стандарту IP67. Компания LS Manufacturing располагает собственными 5-осевыми обрабатывающими центрами с ЧПУ , промышленными системами 3D-печати из металла и инженерных полимеров, а также линиями прецизионной обработки листового металла, поэтому данное сравнение основано на характеристиках процесса, а не на предпочтительном способе обработки.

Краткий справочник: Сравнительная таблица характеристик полноприводных автомобилей 4×4

Обработка на станках с ЧПУ и 3D-печать различаются в 4 ключевых областях производства корпусов для аккумуляторных батарей электромобилей. Все приведенные ниже сравнения подкреплены отраслевыми стандартами контроля качества и реальными производственными условиями. Покупатели располагают техническими и экономическими сравнительными данными по корпусам для аккумуляторных батарей электромобилей.

При объеме производства менее 35 деталей 3D-печать выигрывает по времени цикла и геометрической сложности; при объеме производства более 35 деталей обработка на станках с ЧПУ лидирует по стабильности допусков, герметичности и стоимости детали.

Рисунок 1: 3D-печатная конструкция корпуса облегчает создание решетчатых стенок, в то время как ЧПУ-резка удаляет заготовку из сплава 6061-T651 с шероховатостью Ra 0,8 мкм.

Какой технологический процесс обеспечивает более жесткие допуски для корпусов?

Обработка на станках с ЧПУ обеспечивает меньший диапазон допусков для корпусов электромобилей, поскольку допускает ±0,008 мм на сопрягаемых поверхностях и отверстиях для крепления элементов. Жесткая траектория движения инструмента и калибровка датчика на станке гарантируют достижение диапазона допусков посадки в соответствии с классами посадки ISO 286-1:2010. Спекание рамы в порошковом слое обеспечивает более высокие допуски, поскольку неравномерное распределение тепла гарантирует отсутствие утечек в высоковольтных уплотнениях.

Жесткая резка и калибровка щупов на сопрягаемых поверхностях.

Сочетание жесткой резки и внутристаночного измерения обеспечивает точность обработки концевых отверстий в пределах ±0,003 мм . Обратная связь от внутристаночного измерения компенсирует износ инструмента между отверстиями, позволяя поддерживать точность всех отверстий в диапазоне сверхвысокой точности 0,002–0,005 мм . Координатно-измерительная машина Zeiss проверяет каждое отверстие перед отгрузкой.

1. Одновременная резка по 5 осям позволяет обрабатывать канавки уплотнителей за одну установку.
2. После каждой чистовой обработки с помощью встроенного в станок измерительного прибора производится повторная калибровка базовой точки отверстия.

Выбор между ЧПУ и 3D-печатью корпуса электромобиля зависит от базовой точки отверстия. 3-осевой фрезерный станок не может исправить смещение детали после 3D-печати из-за изменения базовой точки после каждого прохода снятия напряжений.

Источники дрейфа через рамы корпусов, покрытых порошковой краской.

Рамки, изготовленные по технологии PBF-LB/M (лазерное спекание порошковых металлов), имеют допуски в диапазоне ±0,010-0,050 мм, значительно превышающие диапазон 0,005-0,01 мм из-за различных температур спекания и изгиба длинных участков. При выборе корпуса для аккумуляторной батареи электромобиля следует учитывать допуски на количество слоев.

• Сохраняйте напечатанные детали для каналов конформного охлаждения.
• Когда следует выбирать ЧПУ для изготовления деталей электромобилей : чистовая резка выполняется после нанесения на поверхность герметика IP67.

Пункты плана действий

1. Допуски на сопрягаемые поверхности установлены в пределах 8 микрон ; более жесткие допуски требуют дополнительного времени на механическую обработку.
2. Перед предоставлением коммерческого предложения на печатные корпуса необходимо запросить информацию о направлении процесса спекания.

Источник данных и эталон: стандарт ISO 286-1:2010 по предельным параметрам и отчет о калибровке погрешности пространственного индикации координатно-измерительной машины Zeiss.

В чём заключаются различия в тепловых свойствах при использовании станков с ЧПУ и 3D-печати?

Кованый алюминий 6061-T651 имеет теплопроводность 167 Вт/(м·К), в то время как напечатанный AlSi10Mg имеет всего 120 Вт/(м·К). Благодаря изотропному зернистому потоку в кованой заготовке остается запас для возможного теплового разгона ячеек в ваших жидкостно-охлаждаемых лотках за счет боковой теплопроводности. Скорость зарядки ограничена возможностями вашей системы охлаждения.

Изотропная проводимость в кованых поддонах из сплава 6061-T651

Кованые заготовки из сплава 6061-T651 имеют теплопроводность 167 Вт/(м·К) и предел текучести 276 МПа во всех направлениях. Цельные заготовки обеспечивают непрерывность тепловых путей по всей поверхности лотка, предотвращая локальный перегрев пиков ячеек.

• Зернистая структура деформированного сплава обеспечивает отсутствие пористости, которая препятствует проводимости в поперечном направлении.
• Плоскостность фрезерованной поверхности лотка обеспечивает контакт контактной площадки в зазоре под давлением зажима модуля.
• При выборе между обработкой на станках с ЧПУ и 3D-печатью , вопросы терморегулирования начинаются с ориентации теплопроводности.

Услуги по обработке алюминия на станках с ЧПУ преобразуют проводимость в известную температуру упаковки. В справочнике ASM Handbook Vol.2 (1990) приведены данные для кованых сплавов.

Штрафные санкции за шероховатость внутри печатных микроканалов

Материал AlSi10Mg печатается при мощности 120 Вт/(м·К) и имеет предел текучести 195 МПа. Конформные каналы, изготовленные методом лазерного спекания порошкового слоя, не поддаются обработке на 3-осевом станке с ЧПУ из-за невозможности создания прямолинейной траектории движения инструмента внутри кривых в деталях. В вопросах терморегулирования, когда каналы герметизируются, вступает в игру сравнение станков с ЧПУ и 3D-печати .

1. Укажите шероховатость стенок, полученную в процессе печати, равной 6,3 микронам.
2. Перед проведением испытания на падение давления необходимо выполнить финишную обработку.

Выбор корпуса для аккумуляторной батареи электромобиля в большей степени зависит от сопротивления потоку жидкости, чем от доступности форм. Лотки для аккумуляторных батарей электромобилей, изготовленные на станках с ЧПУ, обеспечивают теплоотводящую поверхность с шероховатостью Ra 0,4 микрона. Проще говоря: напечатанные стенки придают форму, а фрезерованный пол — теплоотвод.

Итог

• При расчете стоимости запросите сертификаты теплопроводности в установившемся режиме для всех партий сплава 6061-T651 .
• Перед выбором материала лотка необходимо определить пиковые точки разряда в соответствии с моделью.

Источник данных и эталон: Справочник ASM, том 2, глава о механических свойствах кованых алюминиевых сплавов и результаты измерений теплопроводности в стационарном режиме.

Рисунок 2: При обработке на станке с ЧПУ лотков для аккумуляторных батарей электромобилей удаляется стружка из сплава 6061-T651 под охлаждающей жидкостью, в то время как головка укладывает слои AlSi10Mg.

Что влияет на стоимость корпуса аккумуляторной батареи электромобиля в зависимости от объёма производства?

Себестоимость единицы продукции определяется количеством, а не технологическими возможностями – при объеме производства более 35 единиц, менее затратный метод смещается с печати на резку. Программирование и настройка учитываются в первоначальных расценках, но стоимость корпуса для аккумуляторной батареи электромобиля снижается с увеличением объема. При превышении порогового количества продукции клиент получает выгоду в размере 26,5% за единицу.

Фиксированные затраты на программирование в рамках предварительных расчетов стоимости.

Затраты на программирование и проверку первого образца (первая проверка программы на первой детали) определяют первоначальные расценки на резку. Печать не требует использования оснастки и стоит 860 долларов за одну-пять деталей.

Стоимость программы при однократном запуске снижается в расчете на единицу продукции с увеличением объема производства.

1. Проверенные методы нарезки программ позволяют им работать автономно в течение нескольких часов.
2. Стоимость заготовки в килограмме ниже, чем стоимость порошка, полученного методом газового распыления (круглой формы) .

Высокопроизводительная обработка на станках с ЧПУ приводит к снижению постоянных затрат на единицу продукции. Общие допуски ISO 2768-1:1989 для некритических размеров исключают необходимость финишной обработки. Ваш заказ в 100 штук составит примерно четверть от первоначальной оценки.

Линейная стоимость лазерного времени и порошка при аддитивном производстве

Стоимость одного лазерного часа и одного счета за порошок остается линейной для каждой дополнительной единицы.

Когда следует выбирать ЧПУ для изготовления деталей электромобилей : после достижения 35 единиц количество изделий резко меняется. Выбор корпуса батареи электромобиля на этапе пилотного проекта предпочтительнее, чем печать после этого порога.

В каких случаях 3D-печать превосходит станки с ЧПУ по скорости прототипирования?

Более быстрая проверка концепции для одного-трех образцов: 72 часа против 6 дней при механической обработке. Как металлические, так и нейлоновые детали изготавливаются непосредственно из CAD-файла, проверка трассировки может начаться до завершения проектирования оснастки. Более 100 образцов позволяют сократить время, затрачиваемое на порошковую печать; 26-дневный цикл печати и удаления порошка занимает второе место после 14-дневного цикла многоосевой резки.

На этапе создания прототипов корпусов для электромобильных батарей на стадии А-образца лучше использовать корпуса из нейлона или металла, напечатанные на 3D-принтере . Изготовление методом порошковой печати осуществляется непосредственно из CAD-геометрии без необходимости вырубки, переворачивания или повторной фиксации. Для порошковой печати не требуются приспособления, заготовки или наборы инструментов, а поставка первой детали исключает всю подготовку оснастки.

1. Прототипы трубопроводов системы охлаждения поставляются до окончательного утверждения архитектуры.
2. Зазор между высоковольтным разъемом проверяется физически.

Уменьшение веса корпуса с помощью 3D-печати позволяет оценить варианты истончения стенок до достижения целевых показателей ударопрочности. При этом вам все равно необходимо указать сроки поставки для 3 и 100 единиц в контрольном списке запроса коммерческого предложения на обработку на станках с ЧПУ .

Изменение графика производства на этапе опытной партии.

Время изготовления корпуса электромобиля с помощью ЧПУ и 3D-печати зависит от количества, а не от сложности детали. Время изготовления 100 единиц методом порошковой печати составляет 26 дней, поскольку используется несколько рабочих платформ. Линии резки обрабатывают такое же количество материала за 14 дней.

• Корпуса образцов A следует изготавливать из нейлона для обеспечения зазора при упаковке.
• После стабилизации базовых параметров перенесите детали образца B в зону резки.

Обработка поверхности на станках с ЧПУ удаляет шероховатости после печати в рамках подготовки к проверке на герметичность. Конструкция оснастки и проверка траектории движения инструмента не позволяют 3-осевым фрезерным станкам работать с той же скоростью, что и образцы, напечатанные на 3D-принтере. Согласно графику заказчика, печать нейлона производится на раннем этапе, а резка алюминия — на этапе B-образца.

Правила пилотной партии

1. Запросите расценки на корпуса на ранней стадии разработки концепции без учета фурнитуры.
2. Оцените время удаления порошка с единицы продукции в зависимости от почасовой производительности до начала отбора проб B.

Рисунок 3: Прототипирование корпуса электромобиля с помощью ЧПУ и 3D-печати: металл формируется искрами, а нейлоновый корпус — порошком.

Какой процесс обеспечивает превосходную жесткость конструкции и безопасность при столкновениях?

Цельноблочная резка обеспечивает защиту при столкновении: монолитный алюминиевый лоток 6061-T651 обеспечивает 100% внутреннюю плотность, а напечатанный алюминий обладает послойными анизотропными свойствами. Кованая заготовка распределяет ударные нагрузки по всей непрерывной зернистой структуре, защищая ваш багаж в случае боковых ударов о стойки и повреждения днища. Испытания на растяжение, проведенные компанией MatWeb, устанавливают минимальный предел текучести при 0,2% смещении на уровне 276 МПа.

Непрерывная зернистая структура в монолитных лотках

Монолитные заготовки из сплава 6061-T651 устраняют внутреннюю пористость до начала резки. Энергия удара в диапазоне десятков кН проходит через неповрежденные зерна, предотвращая разрушение ячеек. Обработка на станках с ЧПУ лотков для аккумуляторных батарей электромобилей широко применяется в конструкции днища кузова.

• Наличие непрерывных зерен устраняет пористость до начала образования трещин.
• Трение, воздействующее на днище кузова, затрагивает всю поверхность платформы.
• Обработка тонких стенок на станках с ЧПУ позволяет создавать ребра толщиной 2-3 мм без вибрации.

Принудительное движение зерен обеспечивает равномерный предел текучести во всех трех направлениях. Другими словами, металл обладает высокой прочностью, а технология печати повышает эффективность использования массы.

Риски, связанные с анизотропией и пористостью в печатных металлических изделиях.

Детали, изготовленные методом лазерной порошковой печати, демонстрируют различия в прочности в плоскости XY и по оси Z. Пористость в напечатанных металлических стенках приводит к образованию усталостных трещин из-за вибрации шасси. Облегчение конструкции корпуса, созданного с помощью 3D-печати, остается подходящим для неконструкционных применений.

1. Необходимо удалить печатный металл со всех основных путей передачи нагрузки.
2. При выборе корпуса для аккумуляторной батареи электромобиля следует использовать печатный металл только в тех местах, где вырезаны отверстия на уровне крышки.
3. Уровень пористости в клетках, определяемый методом компьютерной томографии, должен быть ограничен.

Соединения в направлении Z в печатном металле разрушаются первыми при циклических нагрузках на шасси; в фрезерованной заготовке слабой плоскости нет. Ошибки проектирования при обработке на станках с ЧПУ обычно начинаются с путей передачи нагрузки, заданных для печатного металла.

Правила аварийной остановки

• Для каждой несущей платформы изготовлена ​​кованая заготовка с сертификатами производителя.
• Проверочные характеристики на ударопрочность в соответствии с вибрационными профилями ISO 16750-3:2012 до утверждения проекта.

Источник данных и эталон: база данных MatWeb, спецификация предела прочности при механическом растяжении для ковочных работ 6061-T651.

Дерево решений при производстве корпусов для электромобильных аккумуляторов

Любой корпус аккумуляторной батареи для электромобиля проходит пять последовательных этапов, прежде чем будет определен конкретный производственный процесс: геометрия, текстура уплотнительной поверхности, номер партии, класс посадки и сроки поставки. Разработчики программ и руководители отделов закупок получают понятное производственное решение, не полагаясь на догадки поставщиков. Крайне важным критерием для дифференциации является срок поставки менее 72 часов . Гибридные решения предполагают сочетание печати сердечника канала и фрезеровки уплотнительной поверхности.

Геометрия и затворы с уплотнительной поверхностью

Соответствующая геометрия (внутренние каналы, повторяющие форму ячеек) отправляет программу на вход 2. Если поверхность должна быть текстурирована до уровня борозд (Ra 0,8 мкм или мельче) , требуется комбинация напечатанного сердечника канала и фрезеровки уплотнительной поверхности. Более грубые поверхности стенок могут быть полностью напечатаны.

1. Перед запросом расценок выделите геометрию канала.
2. Укажите текстуру канавок и проверьте ее с помощью измерителя шероховатости Mitutoyo Surftest SJ-210.
3. Области применения станков с ЧПУ охватывают как гибридные, так и чисто режущие методы.

Трехосевые станки с ЧПУ не могут изготавливать внутренние каналы нужной формы, поскольку они могут перемещаться только вдоль одной оси.

Объем, класс посадки и сроки доставки

Партии, состоящие из 35 штук и более, направляются на высокоскоростную резку.

• Перед тем как указывать цену в две единицы, проверьте размер партии.
• Обработка деталей на станках с ЧПУ мелкосерийным способом – до 35 штук.
• Ознакомьтесь с оснасткой для литья под высоким давлением (быстрое впрыскивание расплавленного алюминия), позволяющей изготовить 500 деталей.

Действия по блокировке маршрута

1. При обработке напечатанных сопрягаемых поверхностей следует учитывать толщину обрабатываемого материала от 1,5 до 2,0 мм .
2. Проверка оснастки для литья под давлением производится при изготовлении 500 изделий, а не 100.

Рисунок 4: Обработка корпуса электромобиля на станках с ЧПУ и 3D-печати: резка сплава 6061-T651 под охлаждающей жидкостью, при этом сопло экструдирует полимерные слои.

Сравнение обработки на станках с ЧПУ и 3D-печати для корпусов автомобильных аккумуляторных батарей: оптимизация допусков и термогерметизации.

Высокоточная обработка на станках с ЧПУ материала 6061-T651 решает проблемы термической деформации и протечек в больших корпусах аккумуляторных батарей электромобилей. Изменение производственного процесса позволило снизить себестоимость одного лотка на 26,5% для партии из 40 единиц. Отчеты независимых лабораторий подтвердили соответствие требованиям IP67 и AS9100D. Сотрудники отдела закупок избежали превышения бюджета пилотной программы без дополнительных затрат на приобретение оснастки. Цели по снижению ударопрочности и веса были достигнуты благодаря внедрению изменений в технологическом процессе.

Задача клиента

Для программы по созданию легких коммерческих грузовиков требовался цельный корпус с жидкостным охлаждением размером 950 мм . Лотки, напечатанные методом селективного лазерного спекания (SLS), деформировались на 0,45 мм в общей сложности. Толщина стенок уплотнительных канавок составляла 6,3 мкм ; испытания под давлением 0,3 МПа показали сильную утечку. Бюджет пилотного проекта превысил 860 долларов США за лоток; сроки аддитивного производства, составлявшие 22 дня, были слишком сжатыми для целей валидации.

Инженерное решение

Экспертные комиссии перенаправили все конструкции на использование заготовок из авиационного алюминия. Деформации при пробной резке составили 0,12 мм в середине пролета, поскольку стенки толщиной 2,5 мм сняли остаточные напряжения. Вторичное искусственное старение обеспечило прочность заготовок. Инженеры-технологи компании LS Manufacturing заменили жесткое зажимание многоточечным вакуумным отсосом. Вылет инструмента уменьшился с 85 мм до 45 мм благодаря многопроходной резке с малой глубиной.

Результаты и ценность

Стоимость одного лотка после изменения маршрута составила 420 долларов. Геометрические допуски на уплотнительные поверхности составляли ±0,008 мм при Ra 0,8 мкм . Доля дефектов снизилась с 12,5% до 1,8% . Время доставки партии сократилось до 14 дней, что на 36,3% быстрее, чем при использовании аддитивных технологий. Изделие прошло испытания на вибрационную усталость по стандарту ISO 16750-3 и 1000-часовую эксплуатацию в соляном тумане по стандарту ASTM B117. Сравнение обработки на станках с ЧПУ и 3D-печати подтвердило возможность резки более 35 изделий.

«Безинструментальная печать стоила дешевле до тех пор, пока не были провалены испытания под давлением. Лотки, изготовленные из сплава 6061-T651, имели степень защиты IP67 в сборочном цехе». — Руководитель отдела механического проектирования, программа создания малотоннажных коммерческих грузовиков на новых источниках энергии, проект № AUTO-2026-041A

Источник данных и эталон: база данных измерений кросс-процессных процессов LS Manufacturing, проекты № AUTO-2026-041A (процесс ЧПУ) и № AUTO-2026-041B (процесс 3D-печати), размер выборки > 1500.

Часто задаваемые вопросы

1. Какой процесс обеспечивает лучшую герметизацию по стандарту IP67 для корпусов батарей?

Уплотнительные канавки обрабатываются с чистотой поверхности 0,8 микрона с допуском ±0,008 мм , что исключает любые пути утечки до сборки. Стенки, изготовленные методом 3D-печати, улавливают межслойную пористость, которая расширяется при испытании под давлением. Инспекционный персонал обеспечивает прохождение входным контрольным группам испытаний на проникновение по стандарту IP67 с первой попытки, поскольку базовые точки канавок определены однозначно.

Источник данных: стандарт ASME Y14.5-2018 по геометрическим размерам и допускам (GD&T) и стандарты испытаний на герметичность под давлением в процессе работы станка.

2. Какова точка безубыточности затрат между обработкой на станках с ЧПУ и 3D-печатью?

Паритет затрат достигается при объеме производства 35 единиц, где затраты на разработку, включая печать, на 16,0% ниже на единицу продукции. Компания LS Manufacturing амортизирует время на переналадку сверх точки безубыточности, достигая снижения себестоимости единицы продукции на 52,9% при объеме производства 100 единиц . Специалисты по закупкам устанавливают цену за единицу продукции до увеличения объема, а документация ISO 9001:2015 отслеживает каждую заявленную позицию.

Источник данных: Эмпирическая база данных LS Manufacturing 2025–2026 по различным процессам, охватывающая проекты #AUTO-2026-041A (технология ЧПУ) и #AUTO-2026-041B (технология 3D-печати).

3. Может ли 3D-печать заменить ЧПУ при изготовлении тонкостенных алюминиевых охлаждающих подносов?

Металлическая печать не может заменить резку в несущих лотках с толщиной стенок 2,5 мм , поскольку остаточные термические напряжения деформируют тонкие стенки. Микроконформные канальные сердечники можно печатать, в то время как для достижения предела текучести 276 МПа требуется чистовая фрезеровка поверхностей и несущих рам. Сборщики получают прямые монтажные поверхности, а обозначения ASME Y14.5-2018 отделяют обработанные базовые элементы от геометрии, полученной методом печати.

4. Как различается повторяемость размеров при использовании обоих методов?

Обработанные на станках детали повторяются в пределах 3-микронной полосы , тогда как размеры напечатанных деталей увеличиваются до 10 микрон на больших расстояниях. Многослойное лазерное сканирование приводит к накоплению теплового дрейфа; обработка при постоянной температуре устраняет ошибки, вызванные накопленным тепловым дрейфом в каждой партии. Сборочная линия корпусов, используемая OEM-производителями, не требует использования прокладок, и к остальным изделиям применяются общие допуски ISO 2768-1:1989.

Источник: Протоколы приемки точности пространственных измерений координатно-измерительной машины Zeiss.

5. Как быстро определиться между ЧПУ-печатью и 3D-печатью для изготовления аккумуляторного блока?

Процесс отбора материалов контролируется двумя контрольными процедурами: на печать отправляются пробные партии из пяти деталей с допусками посадки менее 0,01 мм. Партии, превышающие 35 деталей, переходят к резке и обработке поверхностей, требующих контроля 8 микрон. Сроки сокращаются, если в первую очередь рассматриваются варианты без использования оснастки, поэтому для контроля процесса AS9100D используются услуги высокоточной обработки на станках с ЧПУ .

6. Почему обработка на станках с ЧПУ сплава 6061-T651 предпочтительнее для изготовления структурных поддонов при столкновении?

Кованый алюминиевый сплав 6061-T651 имеет высокоориентированные линии волоконного потока, гарантирующие 100% стабильность характеристик при растяжении и ударе во всех направлениях. Металлические решетчатые структуры разрушаются вдоль соединений в направлении Z при быстром ударе. Гарантия сохраняется при столкновениях, а данные по усталости кованого алюминия из второго тома справочника ASM подтверждают правильность выбора материала.

Источник данных: Справочник ASM, том 2, параметры усталости для деформируемых алюминиевых сплавов.

Краткое содержание

В проектах по созданию аккумуляторных батарей для электромобилей успех в разработке корпусов определяется соответствием технологическим процессам, а не их ранжированием. Аддитивные технологии обеспечивают свободу выбора топологии на протяжении всего процесса проектирования, но многоосевая обработка гарантирует сохранение эффективности герметизации после того, как нагрузки становятся несущими. Бюджет капитальных вложений обеспечивается, когда изменение маршрута происходит после достижения целевых показателей объемов производства.

Отправьте файлы 3D/2D-проектирования на адрес info@lsrpt.com или свяжитесь со старшими инженерами LS Manufacturing по телефону +86 185 6675 9667 для бесплатного сравнения технологических маршрутов и анализа DFM в течение 2 часов.