Mahle

40 piezas complejas producidas para las pruebas de seguridad y resistencia en un tiempo récord

Nicolas Edel es ingeniero de predesarrollo en Mahle. Actualmente supervisa el desarrollo de una nueva generación de calentadores de alto voltaje compatibles con la arquitectura de 800 voltios de los vehículos eléctricos de carga rápida.

Recientemente hizo un pedido urgente a Protolabs para mecanizar dos pequeños lotes de piezas complejas de aluminio, de forma que se pudieran producir unos veinte nuevos prototipos de carcasa. Los prototipos, destinados a la validación del concepto y el diseño, así como a extensas pruebas de resistencia y seguridad, debían mostrar unas prestaciones mecánicas y unas propiedades dieléctricas lo más parecidas posible a las piezas de la serie, que se fabricarán en aluminio fundido al vacío.

Protolabs trabajó a partir del modelo CAD original, y a pesar de un tiempo medio de mecanizado de 20 horas por pieza, dio la talla frente al doble reto de la velocidad y la calidad. Las primeras 10 piezas se entregaron en 6 días y las siguientes 30 en 3 semanas.

Una nueva generación de calentadores de alto voltaje para vehículos de 800 voltios

El aumento constante de la tensión en la arquitectura eléctrica de los vehículos ha hecho que se modifiquen los sistemas de climatización del interior de los vehículos. Todavía hay un pequeño número de calentadores eléctricos de alto voltaje, como los proporcionados por Mahle, que pueden conectarse directamente a la arquitectura de 800 voltios en los nuevos vehículos eléctricos de carga rápida. Esto se debe a que, a pesar de las ventajas que conllevan la reducción del consumo eléctrico y el menor peso del conductor, plantean importantes limitaciones en cuanto a diseño y seguridad.

Mahle ha conseguido superar estas limitaciones y, gracias a su amplia experiencia, puede cumplir todas las especificaciones del fabricante con soluciones integradas que no requieren cables ni interfaces adicionales.

Una carcasa, cuatro funciones

La carcasa de aluminio diseñada por Mahle (con prototipos iniciales mecanizados por Protolabs) realiza cuatro funciones a la vez. Protege los componentes electrónicos del polvo y la humedad, actúa como una jaula de Faraday, permite la transferencia de calor entre los componentes electrónicos y los flujos de aire ambiente y, por último, ayuda a asegurar mecánicamente las interfaces del cliente.

Cada una de estas funciones tiene implicaciones en la selección de la aleación de aluminio utilizada.

«Al producir los prototipos mecanizados, no podíamos utilizar la aleación de serie», explicó Nicolas Edel. «Elegimos la aleación 6082, que Protolabs nos había recomendado en un proyecto anterior con las mismas limitaciones. Ofrece un excelente equilibrio entre conductividad térmica, resistencia mecánica y precisión de mecanizado».

Del diseño CAD a la pieza mecanizada

Como se ha mencionado anteriormente, las dos piezas de la carcasa se diseñaron para la fundición al vacío. A pesar de su complejidad, el DFM fue validado por el software propietario de Protolabs con muy pocos cambios.

«En estas piezas, tenemos paredes muy finas, zonas muy pequeñas entre algunas paredes y esquinas unidas a la fundición, lo que dificulta el mecanizado», explica Nicolás Edel. «Los expertos de Protolabs se encargaron de modificar las piezas no mecanizables. Recibimos un DFM revisado 24 horas después de enviar nuestras piezas y lo aceptamos inmediatamente. Si hubiéramos tenido que rediseñar nuestras piezas, habríamos perdido bastantes días».

Nicolas Edel añadió: «Pedimos un lote inicial de cinco unidades de cada pieza para comprobar su correcto montaje. Solo hemos tenido que hacer pequeños ajustes. Protolabs actualizó el DFM y pasamos al segundo lote. Teniendo en cuenta el tiempo de mecanizado necesario para cada pieza (20 horas de media), el departamento de ventas nos aseguró que los plazos se cumplirían. Sin embargo, confiábamos en la capacidad de producción de Protolabs, ya que la habíamos puesto a prueba para una pieza similar. Las 30 piezas del segundo lote se entregaron en tres semanas, según lo previsto».

Cuando se le preguntó por el servicio de Protolabs, Nicolas Edel lo resumió en dos palabras: oportuno y eficaz. Añadió que «sus procesos son fiables y sus equipos técnicos y de ventas están disponibles cuando los necesitas. La interfaz digital me parece perfecta y me permite ahorrar mucho tiempo. Puedo obtener un presupuesto en 10 minutos si mi DFM es correcto y puedo hacer mi pedido directamente. Además, mantengo el control sobre mis piezas.»

Nicolas Edel, Pre-Development Engineer, Mahle

Acerca del Grupo MAHLE:

MAHLE es un proveedor líder en la industria del automóvil. Sus sistemas de motorización, filtración y confort térmico se instalan en la mitad de los vehículos del mundo.

MAHLE es pionera en tecnología, impulsa la e-movilidad y desarrolla sistemas integrados para que el transporte sea más eficiente, ecológico y confortable.

Gracias a la cartera de competencias del grupo, puede ocuparse de problemas relacionados con las cadenas cinemáticas y la tecnología HVAC.

Para más información: www.mahle.com