新エネルギー自動車部品のCNC加工の需要は急増しています.軽量化と熱消耗が鍵です.

本調査は、構造化された設計フレームワークに従いました。バッテリーハウジング、モーターブラケット、冷却プレートなど、重要なNEVサブシステムからコンポーネントを選択しました。設計モデルはSolidWorksを使用して作成し、寸法公差と表面仕上げの正確な定義を保証しました。

材料特性データは、メーカーのデータシートから収集し、ASTMおよびISO規格との照合により検証しました。機械加工プロセスパラメータは、以前の産業レポートから導き出し、CNCマシニングセンターでの試作を通じて検証しました。

• 機械加工設備: 5軸立型マシニングセンター（リアルタイムモニタリング付き）。
• 材料: アルミニウム合金（6061、7075）、ステンレス鋼（304、316L）。
• シミュレーション: 有限要素解析（ANSYS）による負荷時の熱放散のモデル化。
• 評価指標: 寸法精度（±0.01 mm）、表面粗さ（Ra ≤ 0.8 μm）、および熱伝達率。

すべてのパラメータとテスト設定は、再現性を確保するために文書化されました。

アルミニウム合金は、同等の強度のステンレス鋼コンポーネントと比較して、最大45%の重量削減を達成しました。機械加工されたアルミニウム冷却プレートは、熱伝導率が向上し、バッテリーシステムの効率をサポートしました。

表1 試験材料の機械的および熱的特性

シミュレーション結果（図1）は、アルミニウムプレートが、同等の熱負荷下でステンレス鋼と比較して、20–25%低い動作温度を達成したことを示しています。これは、バッテリー寿命の延長と冷却システム要件の削減を直接的にサポートします。

図1 アルミニウム対ステンレス鋼冷却プレートの温度分布。

以前の産業研究（Li et al., 2022; Zhang & Chen, 2023）と比較すると、CNC機械加工の精度が軽量合金の性能をさらに向上させることを確認しています。鋳造またはプレス加工されたコンポーネントとは異なり、機械加工された部品は、NEVでの組み立てに不可欠な優れた公差制御を示しました。

観察された利点は、アルミニウム合金の高い熱伝導率とCNC機械加工で達成可能な精度から生じています。ステンレス鋼は、構造ブラケットなど、安全マージンを維持する必要がある、並外れた耐久性を必要とする部品には不可欠です。

結果は、限定的なバッチ生産による管理された実験条件下に基づいています。大規模な産業試験では、大量生産における工具の摩耗やコスト効率など、追加の課題が明らかになる可能性があります。

メーカーにとって、NEVコンポーネントにCNC機械加工を採用することで、軽量化と性能のバランスを取ることができます。熱管理にはアルミニウム、構造負荷にはステンレス鋼というハイブリッド材料の統合は、最適化されたソリューションを提供します。

結果は、CNC機械加工がNEV部品製造を進めるために不可欠であることを確認しています。アルミニウム合金は優れた軽量化と熱性能を提供し、ステンレス鋼は構造的な安全性を確保します。精密機械加工による両材料の組み合わせは、NEVの進化するニーズをサポートします。今後の研究では、設計の柔軟性とコスト効率をさらに高めるために、CNCと付加製造を統合したハイブリッドプロセスに焦点を当てる必要があります。