ש: כמה חלקים יש במנוע המניע של רכב חשמלי פחות מזה של מנוע בעירה פנימית? 100? 300? או 500?
התשובה היא: 1000 פלוס
על פי נתונים סטטיסטיים חלקיים, מנוע בעירה פנימית קונבנציונלי מכיל בדרך כלל יותר מ-1,400 חלקים; בעוד שלמנוע הנעה יש לרוב רק 100-200 חלקים, מה שמפחית כמעט 1,000 חלקים.
עבור כמה כלי עיבוד מסורתיים, ציוד וקווי ייצור, החלקים המופחתים האלה הם כמו עבודות ידניות שהוחלפו על ידי AI.
הנתונים מראים שהביקוש בשוק לכלי עיבוד מיוחדים עבור חמשת בלוקי הצילינדר העיקריים המסורתיים, ראשי צילינדר, גל ארכובה, מוטות חיבור וגילי זיזים יורד משנה לשנה.
יחד עם זאת, פרויקט עיבוד המתכת למנועים חשמליים פותח הזדמנויות חדשות לחלוטין. לדוגמה, פרויקטים של עיבוד מתכת כגון פירי מנוע, בתי מנוע ותומכי סוללה הפכו לנקודות צמיחה חדשות.
למרות ששונה מתמסורת מכנית, דרישות הדיוק לעיבוד של חלקי רכב אנרגיה חדשים מעולם לא הופחתו. יחד עם הדרישה לצורות חלקים קלות משקל ומיוחדות ומורכבות, היא מציבה אתגרים חריפים יותר לספקי כלים ומכונות.
עיבוד מדויק בקוטר גדול של החור הראשי של בית המנוע
גודל החור הראשי של בית המנוע תלוי בגודל הסטטור. מכיוון שכלי רכב חשמליים דורשים צפיפות אנרגיה גבוהה מספיק, קוטר הסליל על הרוטור צריך להיות בטווח סביר.
בדרך כלל, קוטר הסטטור של המנוע המשמש בכלי רכב חשמליים הוא לפחות φ200 מ"מ, מה שאומר שגם קוטר החור הראשי של בית המנוע חייב להיות מעל φ200 מ"מ.
שיכון מנוע משותף
לייצור כלים, φ200mm הוא כבר כלי בקוטר גדול.
על מנת למזער אובדן אנרגיה, יש לייעל את התיאום בין בית מנוע/ציר מנוע/סטטור ורכיבים אחרים לטווח הסביר ביותר.
לכן, בתחום העיבוד שבבי, הדרישות לתכולת העיבוד של בית המנוע, במיוחד סובלנות הצורה והמיקום של החור הראשי וחור המיסב הן מחמירות במיוחד. בנוסף, על מנת להגביר את צפיפות ההספק, המנוע צריך להיות קל וקטן ככל האפשר, מה שמצריך גם שליטה מושלמת בעובי הדופן של מעטפת המנוע.
לסיכום, דיוק גבוה, קוטר גדול, דופן דק ועיוות קל הם המאפיינים העיקריים של עיבוד מעטפת מנוע כיום.
על מנת להבטיח את דיוק העיבוד, הכלי הנוכחי מאמץ את הרעיון של כלי סרגל מוביל, וניתן להתאים את הגודל ברמת µ.
מוט מוביל התמיכה ממלא את התפקיד של תמיכה, מנחה וספיגת רעידות, והעיצוב של המוט יכול לקזז את העיוות בעיבוד חורים עמוקים.
חשוב מכך, משקל הכלי הוא אחד הגורמים המגבילים את עיצוב הכלי מסוג מוט. אם מאמצים את תפיסת עיצוב הכלים המסורתית, המשקל של כלי עם קוטר כה גדול חייב להיות לפחות גדול מ-25 ק"ג.
על מנת להתאים את עצמם לתפיסה של עיבוד מהיר של כלי מכונות מודרניים, הפחתת משקלם של כלים כאלה היא בעיה טכנית קריטית במיוחד.
עם הפיתוח של טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית וחומרי מתכת, לקחה Kennametal האמריקאית את ההובלה באימוץ טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית ויישום חומרים מרוכבים מתקדמת, ולקחה את ההובלה בפתרון הבעיה של הפחתת משקל כלי החיתוך. ניתן לייצר את כלי חיתוך רצועות המדריך הקל ביותר תוך 15 ק"ג.
בנוסף, ראוי לציין כי פורשה הציגה בעבר את בית המנוע החשמלי הראשון המיוצר במלואו באמצעות הדפסת תלת מימד וטכנולוגיית ייצור תוסף.
המעטפת מודפסת בתלת מימד שכבה אחר שכבה עם אבקת סגסוגת אלומיניום איכותית בשילוב טכנולוגיית היתוך מתכת לייזר.
מעטפת המתכת הסופית מודפסת בתלת מימד קלה ב-10 אחוזים מיציקות מסורתיות, ולמרות שהעובי הוא רק 1.5 מ"מ, הקשיחות שלה חזקה יותר מחלקים דומים ללא מבנה חלת דבש.
עיבוד מעטפת של חבילת סוללה
אם המנוע הוא כמו "רגליים" של מכונית, אז המצבר הוא "הלב" של המכונית.
מגמת הפיתוח של סוללות חשמל היא צפיפות גבוהה, קיבולת גבוהה ומתח גבוה, התואמים את שלוש דרישות המסוף העיקריות של ביצועים, חיי סוללה וטעינה מהירה.
תושבת ערכת סוללות
המשמעות היא שבשטח הדיור המצומצם, יש לארוז כמה שיותר מודולי סוללה, ולהשאיר בפנים מספיק מקום למערכת הקירור.
לכן, מגמת העיבוד של מעטפת ערכת הסוללות היא דקה יותר, מסובכת יותר וקלה יותר.
על מנת להשיג חסכון מקסימלי, טכנולוגיית סיכה של חומרי PCD וערפל שמן הופכים למפתח.
על פי קצבאות עיבוד שונות, משימות עיבוד וחלקים, הרעיון המרכזי הוא לאמץ תהליכי כרסום שונים כדי להפחית את כוח החיתוך.
חותך כרסום קצה סליל PCD
לדוגמה, בעת עיבוד קווי מתאר מסוימים, הדרך הטובה ביותר היא להשתמש בכמה חותכי כרסום לצורך פינוי מלאי גדול.
בנוסף לעיבוד מתכת מסורתי, קל משקל לרכב הוא גם הטרנד של הזמן. פלסטיק הנדסי וחומרים מרוכבים שונים הפכו לבחירה הראשונה עבור קל משקל.
לעיבוד חלקים אלו נוכל לקבל השראה מעיבוד כלים בתחום התעופה והחלל.
לדוגמה, שימוש בכלי יהלום PCD יכול גם לעמוד בעיבוד של צורות מורכבות מול חלקי עבודה כגון לוחות סיבי פחמן.
