Reuters sembla tenir excel·lents fonts a Tesla. En un informe de 14 de setembre de 2023, diu que no menys de cinc persones han dit que la companyia s'apropa al seu objectiu de llançar la part inferior dels seus cotxes en una sola peça. El càsting de matrius és bàsicament un procés força senzill. Creeu un motlle, ompliu -lo amb metall fos, deixeu -lo refredar, traieu el motlle i voila! Cotxe instantani. Funciona bé si feu cotxes de Tinkertoys o Matchbox, però és extremadament difícil si intenteu utilitzar -lo per fer vehicles de mida completa.
Els vagons de Conestoga es van construir a sobre dels marcs fets de fusta. Els automòbils primerencs també utilitzaven marcs de fusta. Quan Henry Ford va crear la primera línia de muntatge, la norma era construir vehicles en un marc de l'escala: dos carrils de ferro lligats amb trossos creuats. El primer cotxe de producció Unibody va ser el Citroen Traction Avant el 1934, seguit del flux d'aire Chrysler l'any següent.
Els cotxes unibody no tenen cap marc a sota. En lloc d'això, el cos metàl·lic es forma i es forma de manera que pugui suportar el pes de la tracció motriu i protegir els ocupants en cas d'accident. A partir dels anys cinquanta, els fabricants d’automòbils, impulsats per la fabricació d’innovacions pionades per empreses japoneses com Honda i Toyota, van passar a fer cotxes unibody amb tracció a les rodes frontals.
Tot el motor elèctric, complet amb motor, transmissió, diferencial, arbres de conducció, puntes i frens, es va instal·lar en una plataforma separada que es va aixecar al seu lloc des de baix a la línia de muntatge, en lloc de deixar caure el motor i transmetre -la des de dalt es va fer per als cotxes construïts en un marc. El motiu del canvi? Temps de muntatge més ràpids que van provocar menors costos unitaris de producció.
Durant molt de temps, la tecnologia Unibody va ser preferida per als anomenats cotxes d’economia, mentre que els marcs d’escala van ser l’elecció per a sedans i vagons més grans. Hi havia alguns híbrids barrejats: cotxes amb baranes de marc al davant cargolades a un compartiment de passatgers unibody. Els Chevy Nova i MGB van ser exemples d'aquesta tendència, que no va durar gaire.
Tesla pivota a la colada d'alta pressió
Tesla, que ha fet un costum de pertorbar la forma en què es fan els automòbils, va començar a experimentar amb colades d’alta pressió fa uns anys. Primer es va centrar en fer l'estructura posterior. Quan va tenir aquest dret, va passar a fer l'estructura frontal. Ara, segons fonts, Tesla es centra en la pressió de les seccions frontals, centrals i posteriors en una sola operació.
Per què? Perquè les tècniques de fabricació tradicionals utilitzen fins a 400 segells individuals que després s’han de soldar, cargolar, cargolar o enganxar -se per fer una estructura completa unibody. Si Tesla pot obtenir aquest dret, el seu cost de fabricació es podria reduir fins a un 50 per cent. Això, al seu torn, farà una pressió enorme sobre tots els altres fabricants per respondre o trobar -se incapaços de competir.
Val a dir que aquests fabricants se senten maltractats des de tots els costats, ja que els treballadors sindicalitzats de la Uppity estan colpejant a les portes i exigeixen una llesca més gran de qualsevol benefici que encara s’està guanyant.
Terry Woychowsk, que va treballar a General Motors durant 3 dècades, sap una cosa o dues sobre la fabricació d'automòbils. Ara és el president de la companyia d'enginyeria nord -americana Caresoft Global. Li diu a Reuters que si Tesla aconsegueix GIGACAST la major part de la part inferior d’un EV, interrompria encara més la manera de dissenyar i fabricar els cotxes. “És un facilitador dels esteroides. Té una implicació enorme per a la indústria, però és una tasca molt difícil. Les colades són molt difícils de fer, sobretot els més grans i més complicats. "
Dues de les fonts van dir que la nova tècnica de disseny i fabricació de Tesla significa que la companyia podria desenvolupar un cotxe des de la base dels 18 a 24 mesos, mentre que actualment la majoria de rivals poden durar entre tres i quatre anys. Es podria utilitzar un sol marc gran, que combina les seccions frontals i posteriors amb la part inferior del centre on es troba la bateria, es podria utilitzar per fabricar un nou cotxe elèctric més petit que es ven al voltant de 25.000 dòlars. Es preveia que Tesla decidís si moriria una plataforma d'una sola peça tan aviat com aquest mes, van dir tres de les fonts.
Reptes significatius per davant
Un dels majors reptes per a Tesla en l’ús de colades d’alta pressió és dissenyar subframs buits, però que necessiten les costelles internes per fer -les capaços de dissipar les forces que es produeixen durant els accidents. Les fonts reclamen innovacions per especialistes en disseny i càsting a Gran Bretanya, Alemanya, Japó i els Estats Units fan ús de la impressió 3D i la sorra industrial.
Fer que els motlles necessaris per a la colada d’alta pressió de components grans pot ser bastant car i comporta riscos considerables. Un cop realitzat un motlle de prova metàl·lica gran, els ajustaments de mecanitzat durant el procés de disseny podrien costar 100.000 dòlars per go, o bé tornar a canviar el motlle pot arribar a 1,5 milions de dòlars, segons un especialista en càsting. Un altre va dir que tot el procés de disseny per a un motlle metàl·lic gran normalment costaria uns 4 milions de dòlars.
Molts fabricants d'automòbils han considerat que el cost i els riscos són massa elevats, sobretot perquè un disseny pot necessitar mitja dotzena o més retocs per aconseguir una matriu perfecta des de la perspectiva del soroll i la vibració, s'ajusta i acaba, l'ergonomia i la projecció. Però el risc és una cosa que rarament molesta a Elon Musk, que va ser la primera que va fer que els coets volessin cap enrere.
Sand industrial i impressió 3D
Tesla ha recorregut a empreses que fan motlles de prova fora de sorra industrial amb impressores 3D. Utilitzant un fitxer de disseny digital, les impressores conegudes com a dolls de binder dipositen un agent d’unió líquid a una capa fina de sorra i construeixen gradualment un motlle, capa per capa, que poden morir aliatges fosques. Segons una font, el cost del procés de validació del disseny amb la colada de sorra costa aproximadament un 3% de fer el mateix amb un prototip de metall.
Això vol dir que Tesla pot modificar els prototips tantes vegades com calgui, reimprimint -ne un de nou en qüestió d’hores mitjançant màquines d’empreses com el metall d’escriptori i la seva unitat exone. El cicle de validació del disseny que utilitza la colada de sorra només triga de dos a tres mesos, van dir dues de les fonts, en comparació amb des de sis mesos fins a un any per un motlle elaborat amb metall.
Malgrat aquesta major flexibilitat, però, encara hi havia un obstacle més important per superar abans que es poguessin fer amb èxit les colades a gran escala. Els aliatges d'alumini que s'utilitzen per produir les colades es comporten de manera diferent en motlles fets de sorra que no pas en motlles de metall. Els prototips primerencs sovint no van complir les especificacions de Tesla.
Els especialistes de càsting van superar que mitjançant la formulació d’aliatges especials, ajustant bé el procés de refrigeració d’aliatge fos i que van presentar un tractament tèrmic de postproducció, van dir tres de les fonts. Una vegada que Tesla estigui satisfeta amb el motlle de sorra del prototip, pot invertir en un motlle metàl·lic final per a la producció massiva.
Les fonts van dir que el proper petit cotxe/robotaxi de Tesla li ha donat una oportunitat perfecta per emetre una plataforma EV en una sola peça, principalment perquè el seu interior és més senzill. Els cotxes petits no tenen un "sobrecost" gran a la part davantera i a la part posterior. "És com un vaixell en certa manera, una safata de bateries amb ales petites enganxades als dos extrems. Això tindria sentit fer -ho en una sola peça ", va dir una persona.
Les fonts van afirmar que Tesla encara ha de decidir quin tipus de premsa utilitzar si decideix emetre el baix en una peça. Per fabricar parts del cos grans, caldrà ràpidament màquines de fosa més grans amb una potència de subjecció de 16.000 tones o més. Aquestes màquines seran cares i poden requerir edificis de fàbrica més grans.
Les premses amb una gran potència de subjecció no poden allotjar els nuclis de sorra imprès en 3D necessaris per fer subframs buits. Per solucionar aquest problema, Tesla està utilitzant un tipus de premsa diferent en el qual es pot injectar lentament aliatge fos: un mètode que tendeix a produir foses de més qualitat i pot allotjar els nuclis de sorra.
El problema és: aquest procés triga més. "Tesla encara podria triar una alta pressió per a la productivitat o podrien triar una injecció lenta d'aliatge per qualitat i versatilitat", va dir una de les persones. "En aquest moment no deixa de ser un llançament de monedes."
El menjar per emportar
Sigui quina sigui la decisió que Tesla prengui, tindrà implicacions que es desplaçaran a tota la indústria de l’automòbil a tot el món. Tesla, malgrat una reducció important de preus, continua guanyant cotxes elèctrics amb un benefici, cosa que els fabricants de vehicles que els fabricants són extremadament difícils de fer.
Si Tesla pot retallar els seus costos de fabricació significativament mitjançant l'ús de colades d'alta pressió, aquestes empreses estaran sota una pressió encara més gran econòmicament. No és difícil imaginar què els va passar amb Kodak i Nokia. On això deixaria l’economia mundial i tots els treballadors que actualment fabriquen cotxes convencionals són qualsevol persona.
Font:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-echnology/
Autor: Steve Hanley
Editat per May Jiang de Mat Aluminum
Post Horari: 05 de juny-2024
