La demanda de mecanizado CNC de piezas de vehículos de nueva energía aumenta: la ligereza y la disipación de calor son clave.

La investigación siguió un marco de diseño estructurado: los componentes fueron seleccionados de subsistemas críticos de NEV, incluidas las carcasas de las baterías, los soportes del motor y las placas de enfriamiento.Los modelos de diseño se prepararon utilizando SolidWorks, garantizando una definición precisa de las tolerancias dimensionales y de los acabados superficiales.

Los datos sobre las propiedades de los materiales se recogieron de las hojas de datos del fabricante y se verificaron con arreglo a las normas ASTM e ISO.Los parámetros del proceso de mecanizado se derivaron de informes industriales previos y se validaron mediante una producción de prueba en un centro de mecanizado CNC.

• Equipo de mecanizado: centro de mecanizado vertical de 5 ejes con monitoreo en tiempo real.
• Materiales: aleaciones de aluminio (6061, 7075), acero inoxidable (304, 316L).
• Simulación: Análisis de elementos finitos (ANSYS) para modelar la disipación térmica bajo carga.
• Métricas de evaluación: exactitud dimensional (± 0,01 mm), rugosidad de la superficie (Ra ≤ 0,8 μm) y coeficiente de transferencia de calor.

Todos los parámetros y configuraciones de ensayo fueron documentados para garantizar la reproducibilidad.

Las aleaciones de aluminio obtenidas hastaReducción de peso del 45%Las placas de refrigeración de aluminio mecanizadas mostraron una mayor conductividad térmica, lo que favorece la eficiencia del sistema de baterías.

Cuadro 1Propiedades mecánicas y térmicas de los materiales de ensayo

Los resultados de la simulación (Fig. 1) muestran que las placas de aluminioTemperaturas de funcionamiento 20~25% más bajasEsto favorece directamente una mayor duración de la batería y una reducción de los requisitos del sistema de refrigeración.

Figura 1Distribución de la temperatura en las placas de refrigeración de aluminio y acero inoxidable.

Cuando se compara con estudios industriales anteriores (Li et al., 2022; Zhang & Chen, 2023), los resultados confirman que la precisión del mecanizado CNC mejora aún más el rendimiento de las aleaciones ligeras.A diferencia de los componentes fundidos o estampados, las piezas mecanizadas demostraron un control de tolerancia superior, crítico para el montaje en NEV.

Los beneficios observados se deben a la alta conductividad térmica de las aleaciones de aluminio y a la precisión que se puede lograr con el mecanizado CNC.El acero inoxidable sigue siendo indispensable para piezas que requieren una durabilidad excepcional, como los soportes estructurales, donde se deben mantener los márgenes de seguridad.

Los resultados se basan en condiciones de laboratorio controladas con una producción limitada de lotes.Los ensayos industriales a gran escala pueden revelar desafíos adicionales como el desgaste de las herramientas y la eficiencia de costes en la producción en masa.

Para los fabricantes, adoptar el mecanizado CNC para componentes NEV permite equilibrar la ligereza y el rendimiento.La integración de materiales híbridos – aluminio para la gestión térmica y acero inoxidable para cargas estructurales – ofrece soluciones optimizadas.

Los resultados confirman que el mecanizado CNC es fundamental para avanzar en la producción de piezas NEV.Mientras que el acero inoxidable asegura la seguridad estructuralLa combinación de ambos materiales mediante mecanizado de precisión apoya las necesidades en evolución de los NEV.La investigación futura debe centrarse en procesos híbridos que integren CNC con fabricación aditiva para mejorar aún más la flexibilidad del diseño y la eficiencia de costos.