更强、更轻、更长,从容应对电池质量挑战

国际金属加工网 2021年08月27日

设计和构造电动汽车的重要目标是实现动力更强、重量更轻、续航里程更长。同时,制造商面临着如何才能高效生产电动汽车动力总成的问题。内燃机制造中,机械加工铣削、旋转、研磨等机械工艺占主导地位。而电机定子的主要生产方法是冲孔、弯曲、焊接和浸渍。这会对质量控制过程产生影响。

今天,我们从电池托盘挑战和燃料电池汽车的质量保证来浅谈新能源汽车检测方案。

电池托盘挑战

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▲使用蔡司悬臂三坐标测量机对电池托盘进行接触式测量

除了动力系统,电动汽车的底盘也正经历着重大生产变革,从电池托盘的制造中已经可看出这一点。

纯电动车(BEV)

电池托盘主要由复杂的焊接铝型材构成。

插电式混合动力汽车(PHEV)

通常使用较小的铸件结构。

通过单个组件特性的位置、形式和定位等几何特性,将这些不同的系统要求转变为质量要求。尤其是电池托盘的尺寸,及诸如正向拟合等特性,给测量周期带来了挑战。鉴于电池托盘对安全性至关重要,在大多数情况下需要100%的全检。

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▲配备蔡司鹰眼装置的光学线激光三角测量方案测量电池托盘

蔡司在检测电池托盘方面的经验丰富。通常使用配备蔡司鹰眼激光扫描装置的悬臂测量机查看产品介绍)来检测电池托盘。在单个检测计划内,可自动在接触式测头、光学测头之间进行切换,这能够监测到尽可能多的测量点并执行可靠且可重复的测量。各种零部件特征的测量完成后,即可在应用软件和ZEISS PiWeb(查看产品介绍)中直观地显示分析结果。因高度自动化的特点以及使用三维光学扫描仪,GOM ATOS ScanBox 同样非常适合于电池托盘的测量。

燃料电池汽车的质量保证

燃料电池汽车(FCEV)的核心是带有聚合物膜的独立低温燃料电池堆(PEMFC),电池堆可从氢中生成电能。每个电池由两个双极板和一个膜电极组件(MEA)组成。燃料电池串联,这意味着每个电池的质量都与整个系统的性能密切相关。针对双极板和膜电极组件的质量是否达到所需的要求,可以使用多种尺寸检测方案,以及检测涂层和表面缺陷,包括污染物和焊缝。

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▲蔡司复合式三坐标测量机ZEISS O-INSPECT的MEA检查

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▲ZEISS DotScan共聚焦白光测头和蔡司夹具系统在三坐标测量机上的双极板测量

因此,操作员使用各种测量机和成像工艺,以满足燃料电池制造过程中的完整质量要求。蔡司的O-INSPECT查看产品介绍复合式三坐标测量机METROTOM查看产品介绍)计算机断层扫描系统以及Axiolmager光学显微镜等解决方案,可以实现高水平的质量控制。完善的ZEISS PiWeb 软件以及各蔡司解决方案的统一软件设计,使制造商能够为各零部件生成单独的报告,从而跟踪和记录测量结果。

新能源汽车的五大核心组件

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生产要求正在改变电机组件的传统测量方法。实际上,虽然在某些情况下公差允许范围正在扩大。但由于可及性有限以及诸多特性,电机生产仍颇为复杂。对焊缝提出的更加严格的要求,如对表面无缺陷的要求,甚至浸渍涂层的厚度特性也是制造电机过程中困难且重要的一环。这就代表无论在测头系统中,还是在软件和分析方面,都要确保质量控制解决方案更加灵活多样。评估焊缝检测需要使用包合接触式和光学测头的三坐标测量机以及计算机断层扫描系统。要分析研磨焊缝也需在显微镜下进行。

蔡司新能源汽车解决方案(查看方案介绍)为此提供了非常广泛的选择,并能够通过 ZEISS PiWeb 联结检测结果,从而为制造商提供更有效的生产控制。

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蔡司工业质量解决方案入驻B站,首支破圈视频”【防患于未燃】电池安全思考——工业细节如何影响数百万人的生命安全“(查看破圈视频)播放量已经突破10万。

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(蔡司工业质量解决方案)

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