Hochpräzises Prototyp ermöglicht leichte Elektrobatteriegehäuse

Schnellprototyping beschleunigt die Innovation in der Batteriestruktur für neue Energiefahrzeuge——BYD-Batteriegehäuse-Leichtgewichtsprojekt

Mit dem explosionsartigen Wachstum der globalen Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen (NEVs) ist die Batterieleistung zu einem zentralen Wettbewerbsfaktor in der Branche geworden. Der BYD-Batteriehersteller plante, ein leichtes Batteriegehäuse der nächsten Generation zu entwickeln, das eine Gewichtsreduzierung von 20 % bei gleichzeitiger Erhaltung der strukturellen Festigkeit erfordert, wobei die Designvalidierung innerhalb von 6 Wochen abgeschlossen sein sollte. Die traditionelle Formentwicklung erfordert lange Vorlaufzeiten und hohe Kosten, daher entschied sich der Kunde für schnelles Prototyping durch Bearbeitung. Als führender inländischer Anbieter von Rapid Prototyping übernahm Brightstar dieses entscheidende Projekt.

• Straffer Zeitrahmen: Die vollständige Validierung vom Design bis zum Test musste innerhalb von 6 Wochen abgeschlossen werden (im Vergleich zu 12+ Wochen bei traditionellen Werkzeugen), wobei Brightstar nur 2 Wochen für die Produktion von 5 Prototypen vorgesehen waren .
• Präzisionsanforderungen: Abdichten Sie eine Oberflächentoleranz von ≤±0,01 mm, um Batterielecks zu verhindern
• Materialleistung: Prototypen mussten mechanische Eigenschaften der Massenproduktion von Aluminiumlegierung (6061-T6) nachahmen (Zugfestigkeit ≥310 MPa).

Brightstar setzte eine 5-Achsen-Präzisionsbearbeitung (DMG MORI NX Serie) mit hoher dynamischer Genauigkeit (±0,01 mm) ein und bearbeitete ein Aluminiumwerkstück direkt, um den ersten Prototyp innerhalb von 5 Tagen zu liefern und damit die FAI-Inspektion zu bestehen. Durch simulationsbasiertes Design (z. B. ANSYS-Spannungsanalyse) wurde die innere Rippenstruktur iterativ optimiert, was eine Gewichtsreduktion von 23 % erreichte (von 8,5 kg auf 6,5 kg). Nach der Bearbeitung wurden die Prototypen anodisiert, um die Massenserien-Antikorrosionsleistung zu simulieren, und bestanden 500-stündige Salzsprühtests (GB/T 10125-2021) ohne Fehler.

Mit Brightstars Rapid Prototyping wurde das Projekt in 4 Wochen umgesetzt (33 % vor dem 6-Wochen-Ziel des Kunden und 66 % schneller als traditionelle Werkzeugmethoden). Die Prototypenkosten betrugen 1.200 US-Dollar im Vergleich zu 50.000 Dollar für Werkzeuge, was eine Anfangskostensenkung von 88 % erreichte und gleichzeitig die Modifikationsrisiken der Form eliminierte.

Laut den tatsächlichen Testdaten des Kunden trug die Gewichtsreduzierung des E-Nclosures(2 kg) zu einer Gewichtsreduktion des gesamten Batteriesystems um 15 kg bei und verbesserte die Reichweite des Fahrzeugs um 1,2 %. In Kombination mit der Optimierung der Batterie-Energiedichte und Verbesserungen im Wärmemanagement stieg die Gesamtreichweite um 8 %.

Rapid Prototyping ermöglicht eine effiziente und kosteneffiziente Umsetzung von Automobilinnovationen in die Realität, verkürzt Entwicklungszyklen und reduziert das Risiko der Massenproduktion.