Protolabs lavora rapidamente i pezzi di convalida della 'Fase A' per la fusione sotto vuoto

Nicolas Edel è un ingegnere di pre-sviluppo presso Mahle. Attualmente sta supervisionando lo sviluppo di una nuova generazione di riscaldatori ad alta tensione che sono compatibili con l'architettura da 800 volt dei veicoli elettrici a ricarica rapida.

Recentemente ha fatto un ordine urgente a Protolabs per lavorare due piccoli lotti di pezzi complessi in alluminio, in modo da poter produrre circa venti nuovi prototipi di carter. I prototipi, che erano destinati alla convalida del concetto e del design, così come ai test di resistenza e sicurezza, dovevano mostrare prestazioni meccaniche e proprietà dielettriche il più vicino possibile ai pezzi di serie, che saranno realizzati in alluminio sottovuoto.

Lavorando dal file CAD originale, e nonostante un tempo medio di lavorazione di 20 ore per pezzo, Protolabs ha raccolto la doppia sfida della velocità e della qualità. I primi 10 pezzi sono stati consegnati in 6 giorni e i successivi 30 pezzi in tre settimane.

Una nuova generazione di riscaldatori ad alta tensione per veicoli a 800 volt

L'aumento costante della tensione nell'architettura elettrica dei veicoli ha portato a modificare i sistemi di condizionamento dell'aria negli interni dei veicoli. C'è ancora solo un piccolo numero di riscaldatori elettrici ad alta tensione, come quelli forniti da Mahle, che possono essere collegati direttamente all'architettura da 800 volt nei nuovi veicoli elettrici a ricarica rapida. Questo perché, nonostante i vantaggi forniti attraverso un consumo ridotto di elettricità e un peso inferiore del conduttore, essi pongono grandi vincoli in materia di progettazione e di sicurezza.

Mahle è riuscita a superare questi vincoli e, grazie alla sua vasta gamma di competenze, può soddisfare tutte le specifiche del produttore con soluzioni integrate che non richiedono cavi o interfacce aggiuntive.

Un involucro, quattro funzioni 

L'involucro di alluminio progettato da Mahle (con prototipi iniziali lavorati da Protolabs) svolge quattro funzioni contemporaneamente. Esso protegge i componenti elettronici dalla polvere e dall'umidità, agisce come una gabbia di Faraday, permette il trasferimento di calore tra l'elettronica e i flussi d'aria ambiente e, infine, aiuta a fissare meccanicamente le interfacce del cliente.

Ognuna di queste funzioni ha delle implicazioni sulla scelta della lega di alluminio utilizzata.

'Quando abbiamo prodotto i prototipi lavorati, non abbiamo potuto utilizzare la lega di serie', ha spiegato Nicolas Edel. 'Abbiamo scelto la lega 6082, che Protolabs ci aveva raccomandato per un progetto precedente con gli stessi vincoli. Essa fornisce un eccellente equilibrio tra conducibilità termica, robustezza meccanica e precisione di lavorazione'.

Dal file CAD al pezzo lavorato

Come menzionato in precedenza, entrambi i pezzi dell'involucro sono stati progettati per la fusione sotto vuoto. Nonostante la loro complessità, il DFM è stato convalidato dal software proprietario di Protolabs con pochissime modifiche richieste.

'Su questi pezzi abbiamo pareti molto sottili, zone molto piccole tra alcune pareti e spigoli collegati al getto, che rendono difficile la lavorazione', spiega Nicolas Edel. 'Gli esperti di Protolabs erano responsabili della modifica dei pezzi non lavorabili a macchina. Abbiamo ricevuto un DFM rivisto 24 ore dopo aver presentato i nostri pezzi e l'abbiamo subito accettato. Se avessimo dovuto riprogettare i nostri pezzi, avremmo perso parecchi giorni'.

Nicolas Edel ha aggiunto: 'Abbiamo ordinato un lotto iniziale di cinque unità di ogni pezzo per verificare il corretto assemblaggio. Avevamo solo bisogno di fare piccolissimi aggiustamenti. Il DFM è stato aggiornato da Protolabs e siamo passati al secondo lotto. Dato il tempo di lavorazione richiesto per ogni pezzo (20 ore in media), il reparto vendite ci ha assicurato che le scadenze sarebbero state rispettate. Tuttavia, eravamo sicuri della capacità di produzione di Protolabs, poiché l'avevamo già messa alla prova per un pezzo simile. I 30 pezzi del secondo lotto sono stati consegnati in tre settimane, come previsto'.

Alla domanda sul servizio Protolabs, Nicolas Edel lo ha riassunto in due parole: puntuale ed efficiente. Spiegando ulteriormente, ha detto: 'I loro processi sono affidabili e i loro team tecnici e di vendita sono disponibili se ne hai bisogno'. L'interfaccia digitale mi si addice perfettamente e mi fa risparmiare un bel po' di tempo. Posso ottenere un preventivo in 10 minuti se il mio DFM è corretto e posso fare il mio ordine direttamente. Inoltre, ho i miei pezzi sempre sotto controllo.'

Informazioni sul gruppo MAHLE:

MAHLE è un fornitore leader nell'industria automobilistica. I suoi sistemi di motorizzazione, sistemi di filtraggio e sistemi di comfort termico sono montati nella metà dei veicoli nel mondo.

MAHLE è un pioniere tecnologico e una forza trainante nella mobilità elettrica e sviluppa sistemi integrati per rendere il trasporto più efficiente, ecologico e confortevole.

Grazie al portafoglio di competenze del gruppo, è in grado di affrontare qualsiasi problema riguardante i motopropulsori e la tecnologia HVAC.

Per maggiori informazioni: www.mahle.com