Prototype haute fidélité permet des boîtiers légers pour batteries de VE

Le prototypage rapide accélère l’innovation dans la structure des batteries de véhicules à énergie nouvelle——Projet d’allégement des boîtiers de batteries BYD

Avec la croissance explosive de la demande mondiale pour les véhicules à énergie nouvelle (NEV), la performance des batteries est devenue un facteur concurrentiel central dans le secteur. Le fabricant de batteries BYD prévoyait de développer un boîtier de batterie léger de nouvelle génération, nécessitant une réduction de poids de 20 % tout en maintenant la solidité structurelle, la validation de conception devant être achevée sous 6 semaines. Le développement traditionnel de moules implique de longs délais et des coûts élevés, le client a donc opté pour un prototypage rapide par usinage. En tant que principal fournisseur national de prototypage rapide, Brightstar a entrepris ce projet crucial.

• Calendrier serré : La validation en cycle complet, de la conception aux tests, devait être achevée en 6 semaines (contre 12+ semaines pour les outillages traditionnels), avec seulement 2 semaines allouées à Brightstar pour la production de 5 prototypes.
• Exigences de précision : Une tolérance de surface d’étanchéité de ≤±0,01 mm pour éviter les fuites de batterie
• Performance du matériel : Les prototypes devaient imiter les propriétés mécaniques de l’alliage d’aluminium (6061-T6) produit en production de masse (résistance à la traction ≥310MPa).

Brightstar a déployé un usinage de précision sur 5 axes (série DMG MORI NX) avec une grande précision dynamique (±0,01 mm), traitant directement la pièce en aluminium pour livrer le premier prototype en 5 jours, réussissant l’inspection FAI. Grâce à la conception pilotée par simulation (par exemple, analyse des contraintes ANSYS), la structure interne des nervures a été optimisée de manière itérative, obtenant une réduction de poids de 23 % (de 8,5 kg à 6,5 kg). Après l’usinage, les prototypes ont subi une anodisation pour simuler la performance anticorrosion en production de masse, réussissant les essais au brouillard salin de 500 heures (GB/T 10125-2021) sans défaillance.

Grâce au prototypage rapide de Brightstar, le projet a été livré en 4 semaines (33 % d’avance sur l’objectif de 6 semaines du client et 66 % plus rapide que les méthodes d’outillage traditionnelles). Le coût du prototype était de 1 200 $ contre  50 000 $ pour les outillages, offrant une réduction initiale de 88 % tout en éliminant les risques liés à la modification du moule.

Selon les données réelles de test du client, laréduction de poids de l’enceinte électronique (2 kg) a contribué à un allègement total du système de batterie de 15 kg, améliorant l’autonomie du véhicule de 1,2 %. Combinée à l’optimisation de la densité énergétique des batteries et à des améliorations de gestion thermique, l’autonomie totale a augmenté de 8 %.

Le prototypage rapide permet une transformation efficace et rentable de l’innovation automobile en réalité, comprimant les cycles de développement et réduisant les risques de la production de masse.