Vehículos eléctricos: impulsando la carga en el corte de metales

Los fabricantes enfrentan constantemente el desafío de reducir su huella de carbono y mejorar la eficiencia. Ahora que los vehículos eléctricos (EV) están revolucionando la industria automotriz, un aspecto crucial de esta transformación radica en el desarrollo de componentes para vehículos eléctricos, lo que permite a los fabricantes de metales construir automóviles avanzados, confiables y ecológicos. Aquí, profundizaremos en los diversos componentes utilizados en los vehículos eléctricos y el papel fundamental que desempeña el aluminio en esta industria. Además, exploraremos herramientas innovadoras para satisfacer las crecientes demandas del mercado de vehículos eléctricos.

¿Cuál es la diferencia entre vehículos eléctricos y movilidad eléctrica?

Para que podamos profundizar en los vehículos eléctricos y discutir el transporte sostenible, debemos mencionar que los términos vehículo eléctrico y movilidad eléctrica a menudo se usan indistintamente. Aunque los vehículos eléctricos son un componente fundamental, la movilidad eléctrica abarca un ámbito más amplio de soluciones de transporte sostenible.

EV se refiere a vehículos que funcionan con electricidad en lugar de los tradicionales motores de combustión interna (ICE). Son propulsados por motores eléctricos que obtienen energía de baterías recargables. Estas baterías almacenan la energía que se utiliza para alimentar el vehículo y moverse.

Los vehículos eléctricos vienen en varias formas, que incluyen:

• Vehículos eléctricos de batería (BEV) que dependen únicamente de energía eléctrica y extraen energía de la batería.
• Los vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) combinan un motor eléctrico y un motor de combustión interna, ofreciendo una autonomía eléctrica limitada.
• Vehículos eléctricos híbridos (HEV) que utilizan principalmente un motor de combustión interna pero cuentan con un motor eléctrico que ayuda al movimiento.

La movilidad eléctrica representa un concepto más amplio que va más allá de los vehículos eléctricos. Es un cambio diseñado para revolucionar los procesos de fabricación y el transporte. Representa un enfoque integral del transporte sostenible que no solo incluye vehículos eléctricos, sino también infraestructura de carga eléctrica, integración de energías renovables y soluciones de movilidad inteligente. La movilidad eléctrica busca transformar todo el ecosistema del transporte en un modo de transporte más limpio y eficiente.

El efecto de los vehículos eléctricos en el trabajo de los metales

A medida que el mercado de vehículos eléctricos continúa expandiéndose, el sector manufacturero desempeña un papel vital en la configuración del futuro del transporte. Un aspecto crítico de esta transformación radica en el desarrollo de componentes para vehículos eléctricos, que permitan a los fabricantes construir automóviles avanzados, confiables y ecológicos.

Los vehículos eléctricos tienen un profundo impacto en el sector manufacturero de varias maneras:

• Transformación de los procesos de producción: los vehículos eléctricos requieren procesos de fabricación diferentes en comparación con los vehículos tradicionales con motor de combustión interna (ICE). Si aún no lo han hecho, las instalaciones de fabricación tendrán que invertir en nuevos equipos, tecnologías y capacitación de empleados para respaldar la producción de vehículos eléctricos.
• Cambio en las cadenas de suministro: Es posible que los fabricantes tengan que establecer nuevas asociaciones y asegurar un suministro confiable de componentes clave para artículos como baterías y sistemas de transmisión eléctrica. Garantizar una cadena de suministro estable y sostenible es esencial para respaldar la creciente demanda de vehículos eléctricos.
• Avances tecnológicos: El auge de los vehículos eléctricos fomenta los avances tecnológicos. Fabricación aditiva (impresión 3D): por ejemplo, ha ganado terreno, permitiendo a los fabricantes crear geometrías complejas y estructuras ligeras. Esta técnica permite la creación rápida de prototipos, la personalización y la producción rentable de componentes.
• Creación de empleo y habilidades de la fuerza laboral: la fabricación de vehículos eléctricos crea nuevas oportunidades laborales y requiere una fuerza laboral con habilidades especializadas. Los programas de capacitación y las iniciativas de mejora de habilidades para desarrollar una fuerza laboral calificada capaz de respaldar la producción de vehículos eléctricos son imprescindibles para el éxito.

Beneficios de fabricación de vehículos eléctricos

Al adoptar los componentes y las técnicas de fabricación específicos de los vehículos eléctricos, se pueden obtener importantes ventajas de ahorro de costes:

• Costos de materiales reducidos: los componentes de los vehículos eléctricos suelen utilizar materiales livianos como el aluminio, que desempeña un papel importante en los vehículos eléctricos. Al reducir el peso del material utilizado, el vehículo llegará más lejos y reducirá los costos de material manteniendo la integridad estructural y el rendimiento. La fabricación aditiva y los métodos de conformado avanzados también permiten un uso más eficiente de los materiales, minimizando el desperdicio.
• Procesos de producción optimizados: la fabricación de vehículos eléctricos a menudo implica automatización y robótica avanzadas, lo que conduce a procesos de producción optimizados y eficientes. Las líneas de montaje automatizadas pueden realizar tareas repetitivas con precisión y coherencia, mientras que las técnicas avanzadas de simulación y modelado pueden optimizar los diseños y minimizar los errores, lo que conduce a una producción más eficiente y a un ahorro de costes.
• Menor consumo de energía: las instalaciones de fabricación de vehículos eléctricos pueden beneficiarse de un menor consumo de energía en comparación con la producción tradicional de vehículos con motor de combustión interna (ICE). Esto se debe a que los vehículos eléctricos requieren menos pasos de fabricación, como el complejo montaje del motor y la instalación del sistema de escape. Esto a su vez reduce los costos de energía y ofrece ahorros a largo plazo.
• Reducción del costo del ciclo de vida: los vehículos eléctricos generalmente requieren menos mantenimiento debido a que tienen menos piezas móviles y un menor desgaste de componentes como los frenos. Esto se traduce en menores gastos de mantenimiento y servicio para los fabricantes.
• Escalar la producción: a medida que la demanda de vehículos eléctricos continúa aumentando a nivel mundial, escalar el proceso de producción permite a los fabricantes lograr ahorros de costos y potencialmente trasladar esos ahorros a los consumidores, haciendo que los vehículos eléctricos sean más asequibles y atractivos en el mercado.

Herramientas y componentes clave para la construcción de vehículos eléctricos

Son varias las piezas que componen un vehículo eléctrico. Aquí, analizamos algunos de los componentes y herramientas estructurales clave que se pueden utilizar para diseñar un vehículo eléctrico.

• Las carcasas y cubiertas de aluminio desempeñan un papel crucial en el desarrollo de los vehículos eléctricos. El aluminio liviano permite reducir el peso manteniendo la resistencia de la carcasa y las cubiertas. La excelente conductividad térmica del aluminio contribuye a una disipación eficiente del calor, lo que garantiza un rendimiento óptimo de los componentes de los vehículos eléctricos. Existen varias herramientas para apoyar el proceso de ingeniería de este equipo. Por ejemplo, los fabricantes pueden aprovechar las herramientas PCD de Kennametal para el mecanizado de aluminio o la Sistema de mandrinado fino digital eBore™ cuando se trabaja en paredes delgadas.
• Las carcasas de las baterías son el corazón de cualquier vehículo eléctrico: su batería y garantizar su seguridad es extremadamente importante. Las carcasas de las baterías, generalmente hechas de materiales livianos, están diseñadas para proteger las celdas de la batería de elementos externos e impactos. Suelen incorporar sistemas de refrigeración para mantener la temperatura óptima de la batería. Para garantizar que estas carcasas de batería se fabriquen con la más alta calidad, los fabricantes pueden utilizar herramientas como la KOR5DA de Kennametal para fresar aluminio.
• Los componentes estructurales soportan el peso de la batería y proporcionan una estructura segura y rígida para el vehículo eléctrico; los fabricantes emplean varios materiales de alta resistencia. Estos componentes pueden incluir el chasis del vehículo, los paneles de la carrocería y otros elementos estructurales, mejorando tanto el rendimiento como la seguridad.
• Los engranajes, rotores y ejes son responsables de transmitir la potencia del motor eléctrico a las ruedas, lo que permite una entrega de par eficiente y una aceleración suave. Los insertos recubiertos de CVD KENGold™ de Kennametal y Brocas de metal duro integral de alto rendimiento para la perforación de agujeros profundos puede respaldar la fabricación de estas piezas vitales para vehículos eléctricos.
• Los componentes de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) han ganado popularidad en los vehículos eléctricos y se utilizan para construir paneles de carrocería, capós y módulos de techo. El uso de herramientas CFRP puede mejorar la eficiencia energética y potencialmente ampliar la autonomía del vehículo. Kennametal ofrece CFRP KenTIP™ FS para sistemas de perforación modulares e insertos.

Resumen

Al adoptar la transformación de los vehículos eléctricos en la industria automotriz y satisfacer las demandas de soluciones innovadoras, los fabricantes de productos metalúrgicos pueden beneficiarse de los avances tecnológicos más recientes y, al mismo tiempo, reducir los costos de producción y ayudar al medio ambiente. Para obtener más información sobre herramientas para vehículos eléctricos, contacte a un(a) ejecutivo(a) técnico(a) comercial capacitado(a) de DIHCSA.