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Como simular condições reais de operação de veículos elétricos durante a validação de protótipos?

Índice

Quais condições de operação de VE devem ser simuladas durante a validação do protótipo?

Como os ciclos de condução de VE são traduzidos em testes de protótipo ao nível do componente?

Qual rota de protótipo melhor representa as condições de produção de VE?

Como os testes mecânicos, térmicos, de vibração e ambientais devem ser combinados?

Como a condição do material e o acabamento superficial afetam os testes de protótipo de VE?

Quais detalhes do RFQ ajudam a Neway a apoiar a validação de protótipos de VE?

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Este FAQ explica como as condições de operação de veículos elétricos (VEs) podem ser simuladas durante a validação de protótipos para carcaças de trem de força, suportes de motor, eixos, suportes, tampas, estruturas de refrigeração e pequenos mecanismos de trem de força. A rota de fabricação pode incluir prototipagem, prototipagem por usinagem CNC, prototipagem por impressão 3D, fundição sob pressão de alumínio, fundição de precisão, moldagem por injeção de metal, moldagem por injeção de plástico ou fabricação de chapa metálica. O problema prático do RFQ é converter o ciclo de condução do VE, perfil torque-velocidade, exposição térmica, carga de vibração, exposição ambiental, evidência de inspeção e critérios de validação do comprador em um plano claro de teste de protótipo.

Quais condições de operação de VE devem ser simuladas durante a validação do protótipo?

A validação de protótipos de VE deve simular as condições que controlam a função real da peça. Para protótipos de trem de força, as condições mais comuns são transmissão de torque, velocidade rotacional, alinhamento de rolamentos, vibração, ciclagem térmica, exposição a refrigerante, pressão de vedação, exposição à corrosão e cargas de montagem.

Uma carcaça de motor, invólucro de inversor, suporte de engrenagem, placa de refrigeração, suporte de eixo, mecanismo de travamento e suporte cada um vê uma parte diferente do ciclo de serviço do VE. Uma carcaça pode precisar de revisão térmica e de vedação. Um eixo ou suporte de engrenagem pode precisar de revisão de batimento, torque e vibração. Uma tampa plástica pode precisar de revisão de envelhecimento térmico, impacto, retenção de clipe e vedação. Uma trava MIM ou mecanismo pequeno pode precisar de revisão de desgaste, ajuste do pino, dureza e ciclagem funcional.

A implicação do RFQ é que os compradores devem definir as condições de teste ao nível do componente em vez de pedir uma validação geral do VE. A Neway pode apoiar o planejamento de fabricação e inspeção de protótipos, enquanto a aprovação final do sistema deve seguir o programa de validação do VE do comprador.

Como os ciclos de condução de VE são traduzidos em testes de protótipo ao nível do componente?

Os ciclos de condução devem ser convertidos em cargas que um fornecedor de protótipos possa construir e inspecionar. As equipes de engenharia do comprador podem fornecer perfis torque-velocidade, eventos de frenagem regenerativa, ciclos de aceleração, sequências de partida-parada, perfis de temperatura, condições de refrigerante e espectros de vibração. Essas entradas se tornam a matriz de teste para componentes específicos do trem de força.

Por exemplo, um RFQ de carcaça de e-axle pode converter o ciclo de condução em cargas de reação de torque, requisitos de alinhamento do assento do rolamento, verificações de expansão térmica, verificações de pressão do refrigerante e testes de vedação. Um RFQ de eixo ou suporte de engrenagem pode converter o ciclo de condução em limites de batimento, requisitos de dureza, verificações de folga e ciclagem de torque. Um RFQ de tampa ou suporte de cabo pode converter a condição de operação em verificações de retenção de clipe, vibração, envelhecimento térmico, vedação e exposição química.

A implicação do RFQ é que o plano de teste deve conectar cada teste a um risco do componente. Uma longa lista de testes não é útil a menos que o fornecedor conheça os critérios de aceitação, quantidade de amostras, status do dispositivo de teste e formato de relatório.

Qual rota de protótipo melhor representa as condições de produção de VE?

A rota de protótipo deve representar a decisão que está sendo testada. A usinagem CNC pode criar dados precisos, assentos de rolamentos, padrões de parafusos e faces de vedação para verificações de montagem funcional. A impressão 3D pode ajudar a avaliar espaço de embalagem, fluxo de ar, roteamento de cabos, folga de suportes e ajuste de dispositivos de teste antes da produção de amostras metálicas ou moldadas.

Quando o comprador precisa de comportamento de material intencional para produção, a rota de protótipo pode precisar se aproximar do processo planejado. A fundição sob pressão de alumínio ou fundição de precisão pode ser necessária quando a espessura da parede fundida, nervuras, risco de porosidade, canais de refrigeração ou comportamento de expansão térmica são importantes. A moldagem por injeção de metal pode ser necessária para pequenos mecanismos de trem de força onde a retração de sinterização, densidade e usinagem secundária afetam a função. A moldagem por injeção de plástico pode ser necessária quando o comportamento da resina moldada, insertos, bossas de parafuso, clipes e orientação de fibras fazem parte do risco de validação.

A implicação do RFQ é que um protótipo inicial pode ser rápido, mas não totalmente representativo. Os compradores devem declarar se a amostra é para geometria, montagem, comportamento térmico, carregamento de torque, vedação, triagem de durabilidade ou comparação de processo de produção.

Como os testes mecânicos, térmicos, de vibração e ambientais devem ser combinados?

As condições de operação de VE são acopladas. Um componente do trem de força pode passar em uma verificação de ajuste à temperatura ambiente, mas falhar após ciclagem térmica, exposição a refrigerante, vibração ou carregamento de torque. A validação do protótipo deve, portanto, combinar testes em uma sequência que reflita o risco da peça.

Condição de VE	Peça do protótipo afetada	Rota de fabricação a considerar	Evidência de validação a solicitar
Ciclo de torque e velocidade	Eixo, suporte de engrenagem, suporte de rolamento, suporte de motor	Usinagem CNC, fundição de precisão, fundição sob pressão de alumínio, MIM para mecanismos pequenos	Dados de batimento, verificação de dureza, inspeção dimensional, registro de teste de torque, revisão de desgaste
Ciclagem térmica e absorção de calor	Carcaça do motor, invólucro do inversor, placa de refrigeração, tampa plástica	Fundação de alumínio, usinagem CNC, moldagem por injeção de plástico, impressão 3D para verificações de ajuste iniciais	Perfil de temperatura, revisão de expansão térmica, teste de vazamento, condição do material, relatório de inspeção
Vibração e choque	Suporte, carcaça, tampa, suporte de cabo, mecanismo de travamento	Fabricação de chapa metálica, fundição, moldagem de plástico, MIM, usinagem CNC	Configuração do dispositivo, perfil de vibração, verificação de fixadores, inspeção de trincas, teste funcional após vibração
Corrosão, umidade, refrigerante e contaminação de estrada	Suporte de underbody, carcaça, tampa, canal de refrigeração, interface de fixadores	Protótipo metálico com acabamento superficial, plástico moldado, fundição revestida, suporte fabricado	Espessura do revestimento, plano de mascaramento, resultado de vazamento, método de exposição à corrosão, relatório visual e dimensional
Carga de montagem e serviço	Bossa roscada, inserto, clipe, flange de vedação, suporte de conector	Usinagem CNC, fundição com usinagem secundária, moldagem com inserto, moldagem por injeção de plástico	Verificação de torque, arrancamento do inserto, compressão da junta, inspeção de rosca, registro de tentativa de montagem

Como a condição do material e o acabamento superficial afetam os testes de protótipo de VE?

A condição do material e o acabamento superficial podem alterar os resultados do protótipo. Uma peça metálica que será tratada termicamente em produção não deve ser testada em condição não tratada, a menos que o comprador aceite claramente a limitação. O tratamento térmico pode afetar dureza, resistência, distorção e sequência de usinagem.

O acabamento superficial também afeta a validação do protótipo de VE. Peças de alumínio podem exigir anodização, revestimento de conversão, pintura ou revisão de alumínio anodizado. Suportes metálicos, carcaças e tampas podem usar revestimento em pó ou outras rotas de acabamento superficial. O plano de acabamento deve identificar superfícies de vedação, furos roscados, áreas de contato elétrico, áreas mascaradas, espessura do revestimento e exposição à corrosão.

A implicação do RFQ é que as amostras de teste devem corresponder à condição de material pretendida sempre que o resultado do teste depender de dureza, resistência à corrosão, vedação, atrito ou contato elétrico.

Quais detalhes do RFQ ajudam a Neway a apoiar a validação de protótipos de VE?

Forneça a lista de peças do protótipo, modelos 3D, desenhos 2D, materiais candidatos, processo de produção planejado, propósito do teste, quantidade de amostras, casos de carga, perfil torque-velocidade, faixa de temperatura, perfil de vibração, exposição a refrigerante ou química, requisito de vedação, requisito de acabamento superficial, método de inspeção e formato de relatório. Indique também quais testes são necessários antes da liberação do projeto e quais são para validação posterior do sistema.

A Neway pode então revisar se a usinagem CNC, impressão 3D, fundição, MIM, moldagem por injeção de plástico ou fabricação de chapa metálica podem apoiar o objetivo do protótipo. A revisão também pode identificar usinagem secundária, tratamento térmico, revestimento, insertos, dispositivos e relatórios dimensionais necessários antes da amostra entrar em teste.

A resposta prática é que a validação realista de protótipos de VE começa com uma matriz de teste definida pelo comprador e amostras conscientes da produção. Quanto mais o RFQ conectar as condições de operação do VE aos riscos ao nível do componente, mais úteis serão os resultados do protótipo para a próxima decisão de projeto.