Reuters pare să aibă surse excelente adânc în Tesla. Într -un raport din 14 septembrie 2023, acesta spune că nu mai puțin de 5 persoane i -au spus că compania se apropie de obiectivul său de a arunca de sub partea de jos a mașinilor sale dintr -o singură piesă. Turnarea la matrițe este practic un proces destul de simplu. Creați o matriță, umpleți -l cu metal topit, lăsați -l să se răcească, îndepărtați matrița și voila! Mașină instantanee. Funcționează bine dacă faceți mașini Tinkertoys sau Matchbox, dar este extrem de dificil dacă încercați să îl utilizați pentru a face vehicule de dimensiuni mari.
Vagoanele Conestoga au fost construite deasupra ramelor din cherestea. Automobilele timpurii au folosit și rame din lemn. Când Henry Ford a creat prima linie de asamblare, norma era să construiască vehicule pe un cadru de scară - două șine de fier legate împreună cu bucăți încrucișate. Prima mașină de producție unibody a fost Citroen Traction Avant în 1934, urmată de fluxul de aer Chrysler în anul următor.
Mașinile unibody nu au un cadru sub ele. În schimb, corpul metalic este format și format astfel încât să poată susține greutatea tracțiunii și să protejeze ocupanții în caz de accident. Începând cu anii '50, producătorii de automobile, stimulate de inovații de fabricație pioniere de companii japoneze precum Honda și Toyota, au trecut la realizarea mașinilor unibody cu tracțiune din față.
Întreaga motor, completată cu motor, transmisie, diferențială, arbore de tracțiune, șuruburi și frâne, a fost instalată pe o platformă separată care a fost ridicată în loc de jos pe linia de asamblare, în loc să renunțe la motor și la transmisie de deasupra modului în care acesta este a fost făcut pentru mașinile construite pe un cadru. Motivul schimbării? Timpuri de asamblare mai rapide, ceea ce a dus la scăderea costurilor unitare de producție.
Multă vreme, tehnologia unibody a fost preferată pentru așa-numitele mașini economice, în timp ce ramele scării au fost alegerea pentru sedanuri și vagoane mai mari. Au fost amestecate câțiva hibrizi - mașini cu șine de cadru în față fixate la un compartiment de pasageri unibodie. Chevy Nova și MGB au fost exemple ale acestei tendințe, care nu au durat mult.
Tesla pivotează la turnarea de înaltă presiune
Tesla, care a obișnuit să perturbe modul în care se fac automobilele, a început să experimenteze cu turnări de înaltă presiune în urmă cu câțiva ani. Mai întâi s -a concentrat pe realizarea structurii din spate. Când a obținut acest drept, a trecut la realizarea structurii frontale. Acum, potrivit unor surse, Tesla se concentrează pe aruncarea presiunii din secțiunile din față, centru și spate, toate într -o singură operație.
De ce? Deoarece tehnicile tradiționale de fabricație folosesc până la 400 de ștampile individuale care trebuie să fie sudate, șurubate, înșurubate sau lipite între ele pentru a face o structură completă de unibodie. Dacă Tesla poate obține acest drept, costul său de fabricație ar putea fi redus cu până la 50 la sută. Acest lucru, la rândul său, va pune o presiune extraordinară asupra oricărui alt producător pentru a răspunde sau se va găsi incapabil să concureze.
Este de la sine înțeles că acești producători se simt bătuți din toate părțile, deoarece lucrătorii sindicaliștii sindicali se lovesc de porți și cer o felie mai mare de orice profit încă se obțin.
Terry Woychowsk, care a lucrat la General Motors timp de 3 decenii, știe un lucru sau două despre producția automobilelor. Acum este președintele companiei de inginerie americană Caresoft Global. El îi spune lui Reuters că, dacă Tesla reușește să gigasteze cea mai mare parte a deținării unui EV, ar perturba în continuare modul în care mașinile sunt proiectate și fabricate. „Este un facilitator pe steroizi. Are o implicație uriașă pentru industrie, dar este o sarcină foarte provocatoare. Casting -urile sunt foarte greu de făcut, în special cu atât mai mare și mai complicat. ”
Două dintre surse au spus că noile tehnici de proiectare și fabricație ale Tesla înseamnă că compania ar putea dezvolta o mașină de la sol în 18 până la 24 de luni, în timp ce majoritatea rivalilor pot lua în prezent oriunde între trei și patru ani. Un singur cadru mare - care combină secțiunile din față și din spate cu mijlocul de jos, unde este adăpostită bateria - ar putea fi folosită pentru fabricarea unei mașini electrice noi, mai mici, care se vinde cu aproximativ 25.000 de dolari. Tesla era de așteptat să decidă dacă va muri o platformă dintr-o singură piesă imediat ce în această lună, au spus trei dintre surse.
Provocări semnificative înainte
Una dintre cele mai mari provocări pentru Tesla în utilizarea pieselor de turnare de înaltă presiune este proiectarea subframelor care sunt goale, dar au coastele interne necesare pentru a le face capabile să disipeze forțele care apar în timpul prăbușirilor. Sursele pretind inovații de către specialiști în proiectare și casting în Marea Britanie, Germania, Japonia și Statele Unite, folosesc tipărirea 3D și nisip industrial.
Realizarea formelor necesare pentru turnarea de înaltă presiune a componentelor mari poate fi destul de costisitoare și are riscuri considerabile. Odată ce s -a făcut o matriță mare de testare a metalelor, prelucrarea modificărilor în timpul procesului de proiectare ar putea costa 100.000 de dolari pe mers, sau refacerea cu totul mucegaiul ar putea ajunge la 1,5 milioane de dolari, potrivit unui specialist în turnare. Un altul a spus că întregul proces de proiectare pentru o matriță metalică mare ar costa de obicei aproximativ 4 milioane de dolari.
Mulți producători auto au considerat că costul și riscurile sunt prea mari, mai ales că un proiect ar putea avea nevoie de jumătate de duzină sau mai multe modificări pentru a obține o matriță perfectă din perspectiva zgomotului și a vibrațiilor, a potrivirii și a finisajului, ergonomiei și a unei accidente. Dar riscul este ceva care rareori îl deranjează pe Elon Musk, care a fost primul care a făcut ca rachetele să zboare înapoi.
Nisip industrial și imprimare 3D
Se pare că Tesla a apelat la firme care fac matrițe de testare din nisip industrial cu imprimante 3D. Folosind un fișier de design digital, imprimantele cunoscute sub numele de Binder Jets depun un agent de legare a lichidului pe un strat subțire de nisip și construiesc treptat o matriță, strat după strat, care poate muri aliaje topite turnate. Potrivit unei surse, costul procesului de validare a proiectării cu turnarea nisipului costă aproximativ 3% din efectuarea aceluiași lucru cu un prototip metalic.
Asta înseamnă că Tesla poate regla prototipurile de câte ori este necesar, reimprimând unul nou în câteva ore folosind mașini de la companii precum desktop metal și unitatea sa exone. Ciclul de validare a proiectării folosind turnarea cu nisip durează doar la două -trei luni, au spus două dintre surse, comparativ cu oriunde de la șase luni la un an pentru o matriță fabricată din metal.
În ciuda acestei flexibilitate mai mare, cu toate acestea, a existat încă un obstacol major de depășit înainte ca turnările la scară largă să poată fi făcute cu succes. Aliajele de aluminiu utilizate pentru a produce turnările se comportă diferit în matrițele din nisip decât în matrițele din metal. Prototipurile timpurii nu au reușit adesea să îndeplinească specificațiile Tesla.
Specialiștii din turnare au depășit asta prin formularea aliajelor speciale, reglarea fină a procesului de răcire a aliajului topit și venind cu un tratament termic post-producție, au spus trei dintre surse. Odată ce Tesla este mulțumită de mucegaiul de nisip prototip, poate investi apoi într -o matriță metalică finală pentru producția în masă.
Surse au declarat că viitoarea mică mașină/robotaxi a lui Tesla i -a oferit o oportunitate perfectă de a arunca o platformă EV într -o singură piesă, în principal pentru că derula sa este mai simplă. Mașinile mici nu au un „suprapunere” mare în față și în spate. „Este ca o barcă într -un fel, o tavă cu baterii cu aripi mici atașate la ambele capete. Asta ar avea sens să faci într -o singură piesă ”, a spus o persoană.
Surse au susținut că Tesla trebuie să decidă ce fel de presă să folosească dacă decide să arunce de sub o singură piesă. Pentru fabricarea de piese mari ale corpului va necesita rapid mașini de turnare mai mari, cu putere de prindere de 16.000 tone sau mai mult. Astfel de mașini vor fi costisitoare și pot necesita clădiri mai mari din fabrică.
Presele cu o putere de prindere ridicată nu pot găzdui nucleele de nisip imprimate 3D necesare pentru a face subframe goale. Pentru a rezolva această problemă, Tesla folosește un tip de presă diferit în care aliajul topit poate fi injectat lent - o metodă care tinde să producă piese de turnare de calitate superioară și poate găzdui nucleele de nisip.
Problema este: acest proces durează mai mult. „Tesla ar putea alege în continuare presiune ridicată pentru productivitate sau ar putea alege injecția lentă de aliaj pentru calitate și versatilitate”, a spus unul dintre oameni. „În acest moment este încă o monedă.”
Preluarea
Indiferent de decizia pe care Tesla o ia, va avea implicații care se vor înclina în întreaga industrie auto din întreaga lume. Tesla, în ciuda reducerilor semnificative ale prețurilor, încă face mașini electrice cu profit - ceva ce producătorii de moștenire găsesc extrem de dificil de făcut.
Dacă Tesla își poate reduce costurile în mod semnificativ prin utilizarea pieselor de turnare de înaltă presiune, aceste companii vor fi sub presiune și mai mare din punct de vedere economic. Nu este greu de imaginat ce i s -a întâmplat cu Kodak și Nokia. În cazul în care asta ar părăsi economia mondială și toți lucrătorii care fac în prezent mașini convenționale este ghicitul oricui.
Sursă:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perpeded-one-piece-casting-technology/
Autor: Steve Hanley
Editat de mai Jiang de la Mat Aluminum
Timpul post: 05-2024 iunie
