Succeshistorie

Fremstilling af en befæstelsesløsning til komposit til batterier i el-lastbiler

Bossard arbejdede med en OEM og dens leverandørteam for at opfylde stramme krav til elektriske isolerings- og emballagetolerancer, samtidig med at værktøjs-, støbe- og montageomkostninger blev reduceret.

Hybrid elektrisk lastbil oplader ved station. 3D-gengivelse.

Udfordringen: At fremstille en befæstelsesløsning til komposit til batterier i el-lastbiler

OEM'er, der fremstiller elektriske køretøjer, står over for udfordringer som følge af fragmenterede produktionsprocesser, hvor design og montage er deres ansvar, men produktionen håndteres af en tredjepartsleverandør. Dette resulterer ofte i dyre forsøg og fejlende metoder, hvilket fører til dårlig produktkvalitet og høje vedligeholdelsesomkostninger for slutbrugerne.

Det var en velkendt situation for en førende lastbilproducent. I samarbejde med OEM-designeren og tredjepartsleverandøren udviklede vi en befæstelsesløsning til en batteriapplikation i elektriske køretøjer, der opfylder interessenternes krav og sikrer præcis designpasform, elektrisk ydeevne og belastbarhed.

At imødekomme udfordringen med snævre tolerancer

Når man designer bilbatterier og elektriske systemer, fører minimering af vægt og pladsudnyttelse til tynde materialer og snævre rum. Flere komponenter, ledninger, stik og samleskinner skal passe inden for geometrier, der presser designreglerne for polymerstøbning til det yderste. Dog er det afgørende at opretholde mellemrum og tolerancer mellem komponenterne for pålidelighed under barske driftsforhold (f.eks. for at undgå kortslutninger). Støbning af disse komplekse arrangementer kræver ofte komplekse værktøjer, hvilket gør konventionelle befæstelsesløsninger upraktiske.

På baggrund af dette designede vi en befæstelsesløsning til fastgørelse af elektriske komponenter på et bærende element fremstillet i komposit, som sikrer pasformen inden for de mange begrænsninger ifm. emballage og elektriske isolation. Dette samtidig med at designkravene ift. polymerstøbningen respekteres.

Norm- & standard stud retention vs. pin stud retention

Skræddersyet befæstelsesløsning til indstøbning

I traditionelle opsætninger af støbeforme sikrer eksterne gevindmekanismer en indsat bolte. Dog udelukkede pladsbegrænsninger i dette tilfælde sådanne metoder, og resultatet var usikrede befæstelseselementer under støbningen. For at modvirke dette arbejdede vi sammen med værktøjsingeniører for at integrere en fastholdelsesgeometri til indsatser i boltens design, en løsning, der er kompatibel med standardpraksis.

Billeder: Fastholdelse af standardbolt under støbning vs. specialfremstillet fastholdelsesløsning

Opfyldelse af forventninger til belastbarhed under montage

Sikring af at befæstelsen kan holde til belastningen under montage er afgørende for at opretholde momentkrav, som dem for befæstelseselementer med styrkeklasse 8.8 og 10.9. Det var ikke muligt blot at forstørre befæstelseselementet på grund af pladsbegrænsningerne. Øget højde risikerede at krænke "anti-arcing"-krav (A), mens øget diameter kunne have kompromitteret nabokomponenter (B).

Vi løste denne udfordring ved at fremstille patenterede rillede designs, der optimerer integrationen med polymeren i det omsluttende materiale. Finite element-metoden validerede den mekanisk ydeevne, mens CAD datadeling gjorde det nemmere at kontrollere pasformen. Kontinuerlig kommunikation med værktøjsingeniører sikrede ladsiggørligheden af fastholdelsesgeometrien.

Overblik over fordele for kunden

Hurtigere time-to-market: Vi var i stand til at spare tid og ressourcer ved at guide designprocessen og undgå "trial and error"-processer.
Optimeret opsætning: Vores tekniske løsning hjalp med at undgå omkostninger relateret til værktøjsskader, kasserede støbte dele og tilbagekaldelser af produkter.
Enkelt kontaktpunkt: Vores designekspertise hjalp med at definere relevante krav og sikre, at designene opfyldte disse krav.

Befæstelse til komposit

Læs mere