النموذج الأولي عالي الدقة يتيح حوامل بطاريات كهربائية خفيفة الوزن

النماذج الأولية السريعة تسرع الابتكار في هيكل بطاريات المركبات ذات الطاقة الجديدة——مشروع خفيفة الوزن لحاوية بطاريات BYD

مع النمو الهائل في الطلب العالمي على المركبات الجديدة للطاقة (NEVs)، أصبح أداء البطاريات عاملا تنافسيا أساسيا في الصناعة. خططت شركة تصنيع بطاريات BYD لتطوير غلاف بطارية خفيفة الوزن من الجيل القادم، يتطلب تقليل الوزن بنسبة 20٪ مع الحفاظ على القوة الهيكلية، مع إتمام التحقق من التصميم خلال 6 أسابيع. يتطلب تطوير القوالب التقليدية أوقات إنتاج طويلة وتكاليف عالية، لذا اختار العميل النمذجة الأولية السريعة من خلال التشغيل الآلي. وبصفتها موردا محليا رائدا للنماذج الأولية السريعة، قامت برايتستار بهذا المشروع الحيوي.

• الجدول الزمني الضيق: كان يجب إكمال التحقق الكامل من التصميم إلى الاختبار خلال 6 أسابيع (مقابل 12+ أسبوع للأدوات التقليدية)، مع تخصيص أسبوعين فقط لبرايتستار لإنتاج 5 وحدات نموذجية.
• متطلبات الدقة: تحمل سطح الإغلاق بمقدار ≤±0.01 مم لمنع تسرب البطارية
• أداء المادة: كان على النماذج الأولية تقليد الخصائص الميكانيكية لسبائك الألمنيوم (6061-T6) الإنتاجية بكميات كبيرة (قوة الشد ≥310 ميغاباسكال).

نشرت برايتستار تقنية التشغيل الدقيقة ذات الخمسة محاور (سلسلة DMG MORI NX) بدقة ديناميكية عالية (±0.01 مم)، وعالجت قطعة عمل الألمنيوم مباشرة لتسليم النموذج الأولي الأول خلال 5 أيام، واجتازت فحص FAI. من خلال التصميم المدفوع بالمحاكاة (مثل تحليل إجهاد ANSYS)، تم تحسين هيكل الأضلاع الداخلية بشكل تكراري، محققا انخفاضا في الوزن بنسبة 23٪ (من 8.5 كجم إلى 6.5 كجم). بعد التشغيل، خضعت النماذج الأولية للتأكسد لمحاكاة الأداء المضاد للتآكل في الإنتاج الضخم، واجتازت اختبار رش الملح لمدة 500 ساعة (GB/T 10125-2021) دون فشل.

بفضل النماذج الأولية السريعة من Brightstar، تم تسليم المشروع في 4 أسابيع (متقدما بنسبة 33٪ على هدف العميل خلال 6 أسابيع و66٪ أسرع من طرق الأدوات التقليدية). بلغت تكلفة النموذج الأولي 1,200 دولار مقابل  50 ألف دولار للأدوات، مما حقق تخفيضا أوليا بنسبة 88٪ مع إزالة مخاطر تعديل القوالب.

وفقا لبيانات الاختبار الفعلية للعميل، ساهم تقليل وزن البطارية بمقدار 2 كجم في خفة وزن إجمالي ببطارية بمقدار 15 كجم، مما حسن مدى السيارة بنسبة 1.2٪. وبالاقتران مع تحسين كثافة طاقة البطارية وترقيات إدارة الحرارة، زاد النطاق الكلي بنسبة 8٪.

يتيح النموذج الأولي السريع التحول الفعال والفعال من حيث التكلفة لابتكار السيارات إلى واقع، مما يضغط دورات التطوير ويقلل من المخاطر في الإنتاج الضخم.