La adopción de vehículos eléctricos (VE) en México está ganando terreno a pasos agigantados. A pesar de representar solo el 4.7% del mercado en 2022, según datos de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz; su crecimiento exponencial es evidente. Tecnologías avanzadas como la metrología 3D están impulsando la fabricación de componentes de alta precisión y diseños aerodinámicos optimizados, preparando el camino para un futuro de movilidad eléctrica más eficiente en el país.

La Electro Movilidad Asociación (EMA) se ha propuesto que, para 2035, los vehículos eléctricos representen el 50% de las ventas totales y eventualmente alcancen el 100%, con el objetivo de reducir las emisiones contaminantes y de CO2 en el país. Sin embargo, esta meta viene aparejada de circunstancias críticas que los fabricantes de automóviles y proveedores de componentes deben afrontar; y es que la fabricación de un vehículo eléctrico es una tarea de gran precisión. Cada componente, desde las baterías de alto voltaje hasta los sistemas de gestión térmica, debe funcionar en armonía para garantizar un rendimiento óptimo, lo que demanda estrictos estándares de calidad.

“A medida que los vehículos eléctricos integran tecnologías avanzadas, como los sistemas de propulsión eléctrica, la complejidad de sus componentes también se incrementa. Por ello, los fabricantes de equipos originales (OEM) y sus socios deben garantizar que cada pieza cumpla con estrictos estándares de seguridad, funcionamiento y durabilidad. Para lograrlo, es esencial evaluar cada componente con absoluta precisión, asegurando así un rendimiento óptimo a lo largo de todo el ciclo de vida del vehículo”, señala Juan Pablo Landeros, especialista de ZEISS Industrial Quality Solutions (ZEISS IQS).

Calidad, seguridad y eficiencia: el reto para los fabricantes y proveedores

Al mismo tiempo que presenta oportunidades irrepetibles, el auge de los VE también impone ciertos desafíos a los fabricantes de equipos originales (OEM) y a sus proveedores, pues a medida que los vehículos eléctricos incorporan tecnologías avanzadas, como los sistemas de propulsión eléctrica, inversores y cargadores, la complejidad de sus componentes también aumenta. Cualquier fallo en estos componentes puede tener consecuencias graves, desde una reducción en el rendimiento del automóvil hasta un riesgo para la seguridad de los ocupantes.

Las baterías, por ejemplo, son un componente que almacena la energía eléctrica necesaria para propulsar el vehículo, por lo que es fundamental que estén fabricadas con materiales de alta calidad y sean sometidas a pruebas estrictas para garantizar su seguridad y durabilidad. Además de la calidad y la seguridad, la eficiencia es otro factor en el diseño de los VE. Los fabricantes de componentes deben buscar formas de optimizar el rendimiento de sus productos para maximizar la autonomía de los vehículos y reducir los costos de operación.

“La optimización de componentes implica la selección de materiales avanzados con propiedades mecánicas y térmicas superiores, así como el diseño de componentes con formas y tamaños optimizados”, indica Landeros, de ZEISS IQS. Añade que también “es importante considerar el impacto de las vibraciones en el rendimiento y la durabilidad de los componentes, y para ello, las pruebas de vibración son esenciales para certificar que las piezas puedan soportar las condiciones operativas reales”.

De la medición a la excelencia en la fabricación de vehículos eléctricos

Para cumplir los estrictos requisitos de calidad, seguridad, funcionamiento y durabilidad, las armadoras de automóviles y sus OEM necesitan evaluar tanto los materiales avanzados que componen las baterías, motores y sistemas de suspensión, como someterlos a pruebas rigurosas que simulen las condiciones reales del ciclo de vida del vehículo. Las vibraciones, temperaturas extremas y cargas mecánicas deben ser consideradas para evitar fallos catastróficos que podrían comprometer la seguridad del usuario.

Ante estas complejidades, Landeros, de ZEISS IQS, recomienda utilizar herramientas que permitan medir y analizar componentes con un nivel de detalle que facilite la precisión en cada etapa del desarrollo. Tal es el caso de la metrología industrial 3D, especialmente de los sistemas ópticos de medición 3D. “Estas tecnologías ofrecen una forma no invasiva de capturar datos dimensionales, facilitar la identificación temprana de posibles desviaciones o defectos en piezas complejas, realizar comparativas con modelos CAD y verificar la calidad de ensamblajes en tiempo real”.

Los sistemas ópticos de metrología 3D tienen la capacidad de evaluar materiales y componentes en la industria automotriz, permitiendo realizar escaneo 3D, obtener su geometría, realizar simulaciones y optimizar la ingeniería. Entre sus principales aplicaciones en la fabricación de VE, el ejecutivo de ZEISS IQS, menciona:

• Caracterización precisa de materiales: Los sistemas ópticos de metrología industrial 3D recopilan datos detallados sobre el comportamiento de materiales bajo condiciones reales. Esto incluye la medición de deformaciones, tensiones y desplazamientos en tiempo real, información necesaria para optimizar el diseño y la simulación.
• Evaluación de baterías de alto voltaje: Las baterías son el corazón de los EV, y su seguridad es una prioridad absoluta. Los sistemas de medición 3D permiten identificar defectos en las carcasas, evaluar deformaciones durante las pruebas de impacto y validar diseños para garantizar su rendimiento y durabilidad.
• Control de calidad automatizado: Durante la producción, la medición óptica proporciona datos precisos sobre la geometría de moldes, herramientas, piezas fundidas, de plástico y de chapa, así como conjuntos y carrocerías completas. Esto asegura que cada componente cumpla con las especificaciones deseadas y reduce el riesgo de defectos en el producto final.

“Además de mejorar el control de calidad, los datos generados por estos sistemas de metrología 3D también son fundamentales para la innovación en la industria automotriz. Al integrar información precisa en las etapas de simulación y diseño, los fabricantes de VE pueden desarrollar vehículos más seguros, eficientes y sustentables”, señala Landeros.

Es claro que los vehículos eléctricos están trazando el futuro de la movilidad, pero su éxito depende de la colaboración entre fabricantes, OEMs y proveedores para superar los problemas técnicos y garantizar la calidad del producto.