Véhicules électriques et usinage CNC : Ce que vous devez savoir
L’engouement pour les véhicules électriques n’est pas nouveau, mais peu de gens s’attendaient à la course à l’armement que Tesla allait déclencher dans le monde de l’automobile avec son développement agressif. Aujourd’hui, IHS Markit prévoit que 25 % des véhicules de tourisme vendus dans le monde seront électriques d’ici à 2030. D’autres prédisent qu’il s’en vendra encore plus d’ici là. Actuellement, les stocks d’automobiles, en général, sont inférieurs à la demande en raison des problèmes de chaîne d’approvisionnement de 2020 et 2021, ce qui laisse le marché grand ouvert à une croissance accélérée.
Les constructeurs automobiles qui ont tiré les leçons de la pandémie ont réévalué leurs processus de production pour maximiser la maîtrise des coûts. Souvent, cela signifiait optimiser leur approche de l’usinage CNC. Heureusement, ce choix précis facilitera le passage de la fabrication de véhicules à moteur à combustion interne (MCI) à celle de véhicules électriques. Ce changement sera plus difficile pour les ateliers qui disposent d’un équipement trop spécialisé, mais investir dans le bon logiciel dans les années à venir pourrait les remettre sur le bon chemin.
Les préoccupations les plus évidentes lors de la production de VE plutôt que de véhicules à moteur à combustion interne sont la réduction du poids, la précision nécessaire à la fabrication des batteries et la production de composants internes ayant une durée de vie plus longue que leurs homologues à moteur à combustion interne. Les bons logiciels et centres d’usinage aideront les fabricants à passer rapidement du prototypage à la production en série, à temps pour respecter les délais réglementaires, voire simplement pour rester compétitifs.
Réduction du poids
Toutes les pièces d’un véhicule électrique moderne ont été conçues, modifiées et redessinées pour éliminer autant que possible le poids, la traînée et les frottements.
- Les panneaux de carrosserie sont fabriqués à partir de matrices innovantes, qui sont usinées par de puissants centres d’usinage à 5 axes.
- Les composants internes sont vides pour réduire la masse totale. L’usinage multiaxes ne permet pas d’atteindre ces compartiments sans avoir recours à des réglages multiples.
- Les matériaux aérospatiaux légers sont utilisés pour de nombreuses pièces d’un VE, mais ils sont souvent difficiles à usiner avec les processus traditionnels. Sans logiciel de FAO offrant des simulations détaillées et surveillant en permanence le processus d’usinage, le risque de gougeage ou de gauchissement est élevé.
L’usinage des piles
La batterie d’un véhicule électrique est essentiellement une poupée russe de composants : des cellules de batterie dans des modules de batterie à l’intérieur de la batterie fixée au châssis du véhicule.
- Les pièces telles que les corps rotatifs, les douilles à billes linéaires et les plaques configurables ne peuvent être fabriquées qu’avec un usinage extrêmement précis.
- Les batteries doivent être protégées des vibrations et des facteurs environnementaux (températures extrêmes, humidité, etc.). Leurs joints doivent être encore plus performants que ceux d’un moteur à combustion interne, car les moteurs électriques fonctionnent à des vitesses et des températures plus élevées.
Respecter les tolérances serrées
Même s’ils fonctionnent à des vitesses et des températures élevées, les consommateurs s’attendent à ce que les EVS nécessitent moins d’entretien. Le nombre de composants d’un moteur électrique étant réduit, chacun d’entre eux doit être fabriqué de manière irréprochable pour que les équipementiers puissent répondre à cette attente.
- Les pièces doivent présenter des états de surface parfaits qui nécessitent peu d’ébavurage.
- Les poches réalisées ne doivent pas altérer la résistance de la pièce usinée, c’est pourquoi chaque pas d’usinage et chaque pas Z doivent être précis au millième de pouce.
Les bons outils
Les constructeurs automobiles devraient sérieusement envisager de réorganiser leurs ateliers et leurs processus pour faire place aux VE. La meilleure façon d’y parvenir est d’investir dans l’équipement adéquat, et le logiciel de CAO/FAO le mieux adapté est Mastercam.
- Mastercam Multiaxes génère automatiquement des parcours d’outils optimisés pour la fabrication de matrices automobiles et pour la production de pièces complexes avec des poches profondes.
- La technologie Dynamic Motion surveille le matériau pendant toute la durée du processus de coupe et ajuste automatiquement les avances, les vitesses et l’angle de l’outil pour garantir la sécurité et l’efficacité de l’usinage.
- Les fonctions de vérification et de Simulation simulent avec précision chaque étape de l’usinage et mettent en évidence les erreurs, les gouges et les collisions éventuelles.
- Des parcours d’outils extrêmement précis permettent de respecter les tolérances les plus strictes.
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