La atención pública sobre el calentamiento global, y la preocupación apremiante por crear y mantener un medio ambiente limpio, han llevado a una serie de legislaciones en todo el mundo que están forzando a los fabricantes de automóviles a reducir las emisiones de CO2. Además de mejorar el consumo de combustible, reducir el tamaño de los motores y fabricar vehículos más ligeros, los fabricantes de automóviles deben recurrir a nuevas tecnologías para hacer frente a estas limitaciones de emisiones. Un rápido aumento en el desarrollo, la fabricación y la implementación de vehículos eléctricos de batería (BEV), demuestra que los vehículos eléctricos no solo son el futuro, sino son, de hecho, el presente. La industria automotriz está al borde de cambios colosales y pronto nuestra percepción de los automóviles y el transporte cambiarán por completo. ISCAR, una empresa con muchos años de experiencia en la producción de herramientas de corte para la industria metalmecánica, ofrece soluciones únicas y de vanguardia para la nueva industria de los vehículos eléctricos de batería. Como líder en ofrecer soluciones de maquinado productivas y rentables, ISCAR se esfuerza por mantenerse al día de todas las nuevas tendencias y tecnologías y ser parte de un futuro más brillante y sustentable. Los siguientes son algunos de los procesos de maquinado de componentes comunes en la industria de vehículos eléctricos de batería, y algunas de las principales soluciones y recomendaciones posibles de maquinado para cada pieza.


Maquinado de la carcasa del estator
Una de las tendencias más notables del sistema de propulsión de los vehículos eléctricos es su sencillez. Hay muchas menos piezas móviles en comparación con el motor de combustión interna tradicional, por lo que el tiempo de fabricación y el costo disminuyen drásticamente cuando se producen automóviles eléctricos a batería. Uno de los componentes principales de un motor eléctrico es la carcasa del motor (estator), fabricada en aluminio. Se necesita un enfoque especial para lograr las características clave críticas de esta pieza: peso ligero, durabilidad, ductilidad, acabado y precisión superficial, incluyendo sus tolerancias geométricas. La forma parcialmente hueca representa un desafío adicional y mantener bajas las fuerzas de corte es esencial para los requerimientos de rugosidad y cilindricidad. La solución de maquinado completa de ISCAR para este proceso ha facilitado llevar el costoso proceso estándar, que utiliza tornos, a centros de maquinado, que son más económicos. Nuestro objetivo es reducir las piezas de desecho y alcanzar una relación óptima de valores CPK. (Índice de Capacidad de Proceso: capacidad del productor para producir piezas dentro de la tolerancia requerida).


Rimado de diámetro principal
La operación más compleja en el mecanizado de la carcasa del estator de aluminio es el mandrinado y rimado del diámetro principal. Debido a la tendencia a utilizar máquinas de baja potencia, el gran diámetro y el gran voladizo de la herramienta requieren de pensamiento creativo para minimizar el peso y la carga sobre husillo mientras se mantiene la rigidez. Para el cuerpo de la herramienta se utilizan materiales exóticos como el titanio y fibra de carbono, así como un diseño del marco soldado. El uso del método de elementos finitos (FEM) ayuda a resolver los obstáculos asociados con esta desafiante aplicación. Permite considerar muchos parámetros, como las fuerzas de corte, el campo de desplazamiento durante el maquinado, la frecuencia natural y la deformación máxima.


Rimado del asiento del rodamiento después del ensamble
A diferencia del motor de combustión interna, el motor eléctrico genera su par máximo desde un arranque estacionario. Esto significa que no requiere un sistema de transmisión complejo para funcionar. Para el vehículo eléctrico promedio, un simple engranaje reductor es suficiente. Este engranaje de reducción se encuentra entre la carcasa del estator y la tapa del engranaje. Para mantener la concentricidad entre los asientos de cojinetes del estator y la tapa del engranaje, la operación de rimado debe realizarse en la misma secuencia de mecanizado. Para esta operación, ISCAR ofrece una rima especial tipo "push/pull" con cuchillas de PCD ajustables que logran mantener las tolerancias geométricas requeridas en los diferentes diámetros interiores de la pieza de aluminio.


Operación de torneado del rotor
El rotor consta de muchas placas apiladas de acero eléctrico. Se utilizan placas de laminación en lugar de un cuerpo sólido para reducir la pérdida de corriente. La superficie debe estar completamente limpia de viruta, aceite, agua, polvo o suciedad, y no se puede utilizar líquido refrigerante, solo aire. Esto representa un desafío ya que se genera mucho calor en el área de corte y las virutas fragmentadas se adhieren a la superficie. Los requerimientos de acabado superficial para esta operación de torneado interrumpido son muy estrictos. ISCAR ha superado estos retos mediante el desarrollo de una herramienta combinada con orificios de refrigerante en la parte superior e inferior del filo de corte, para enfriar y eliminar la viruta. Los dos insertos redondos se posicionan para operaciones de semiacabado y acabado, generando un excelente acabado superficial.


Barrenado de la caja de baterías
Las baterías están reemplazando al combustible como la fuente de energía para los vehículos. La caja de la batería es un componente integral del diseño estos automóviles. Los requerimientos de gran tamaño y peso ligero hacen que el aluminio sea una opción natural para la fabricación de esta pieza. Pero, cuando se trata de superdeportivos o deportivos de alta gama, cada gramo cuenta. Es por eso que algunos fabricantes de automóviles recurren al uso de plástico reforzado con fibras de carbono (CFRP), que ofrece menor peso, alta rigidez y menor conductividad térmica que el aluminio. ISCAR cuenta con una amplia gama de herramientas especialmente diseñadas para maquinar aluminio y plástico reforzado con fibras de carbono, que ofrecen soluciones productivas y económicas para cualquier aplicación. Por ejemplo, para el barrenado de perforaciones necesario, la línea de cabezas de barrenado intercambiables SUMOCHAM ofrece una variedad de geometrías adecuadas para materiales específicos. Para el barrenado de aluminio, las cabezas ICN se diseñaron con filos de corte vivos y una superficie de desprendimiento pulida. Las cabezas ICG cuentan con un divisor de viruta para una mejor remoción de viruta cuando se trabaja con voladizos largos. Para el barrenado de plástico reforzado con fibras de carbono, está disponible la geometría especial ICF con recubrimiento de diamante; esta cabeza de barrenado se diseñó para superar las fallas típicas del maquinado de CFRP, como la delaminación.


La industria automotriz ya ha comenzado a cambiar su dirección, avanzando hacia la nueva y desafiante era de la producción de vehículos eléctricos de batería. El uso de tecnologías de vanguardia y las soluciones innovadoras de ISCAR mantendrá al fabricante de partes a la cabeza de la industria, ayudándole a adaptarse rápidamente a los crecientes cambios en pos un mundo más limpio, verde y saludable.