Zdi se, da ima Reuters odlične vire globoko v Tesli. V poročilu z dne 14. septembra 2023 pravi, da ni manj kot 5 ljudi povedalo, da se podjetje približa svojemu cilju, da v enem kosu vliva podvozje svojih avtomobilov. Die Casting je v bistvu dokaj preprost postopek. Ustvarite kalup, napolnite s staljeno kovino, pustite, da se ohladi, odstrani kalup in voila! Takojšen avto. Dobro deluje, če izdelujete avtomobile Tinkertoys ali Matchbox, vendar je izjemno težko, če ga poskusite uporabiti za izdelavo vozil v polni velikosti.
Conestoga vagoni so bili zgrajeni na vrhu okvirjev iz lesa. Zgodnji avtomobili so uporabljali tudi lesene okvirje. Ko je Henry Ford ustvaril prvo montažno linijo, je bila norma, da zgradimo vozila na okvirju lestvice - dve železni tirnici, ki sta bili vezani skupaj s križnimi kosi. Prvi proizvodni avtomobil Unibody je bil leta 1934 Citroen Draction Avant, sledil mu je Chrysler Airflow naslednje leto.
Avtomobili Unibody nimajo okvirja pod njimi. Namesto tega je kovinsko telo oblikovano in oblikovano tako, da lahko podpira težo pogonskega sklopa in zaščiti potnike v primeru nesreče. Od petdesetih let prejšnjega stoletja so se proizvajalci avtomobilov, ki jih je spodbudila proizvodnja inovacij, ki jih pionirajo japonska podjetja, kot sta Honda in Toyota, prešli na izdelavo avtomobilov Unibody s pogonom na prednja kolesa.
Celoten pogonski sklop, skupaj z motorjem, menjalnikom, diferencialno, pogonsko gredjo, oporniki in zavorami je bilo narejeno za avtomobile, zgrajene na okvirju. Razlog za spremembo? Hitrejši časi montaže, ki so privedli do nižjih stroškov proizvodnje.
Dolgo časa je bila za tako imenovane ekonomične avtomobile prednostna tehnologija Unibody, medtem ko so bili okvirji lestev izbira za večje limuzine in vagone. V mešanih je bilo nekaj hibridov - avtomobili z okvirnimi tirnicami spredaj, pritrjeni do potniškega prostora Unibody. Chevy Nova in MGB sta bila primera tega trenda, ki ni trajal dolgo.
Tesla se vrti na visokotlačni vlivanje
Tesla, ki je navadila, da je motila, kako se proizvajajo avtomobili, je pred nekaj leti začela eksperimentirati z visokotlačnimi ulitki. Najprej se je osredotočil na izdelavo zadnje strukture. Ko je dobil to desno, je prešel na izdelavo sprednje strukture. Zdaj se po virih Tesla osredotoča na vlivanje tlaka sprednje, sredinske in zadnje odseke v eni operaciji.
Zakaj? Ker tradicionalne tehnike proizvodnje porabijo do 400 posameznih žigosanja, ki jih je treba nato variti, priviti, priviti ali zalepšati skupaj, da bi naredili popolno strukturo unibodije. Če lahko Tesla to pravi, bi lahko stroške proizvodnje zmanjšali za do 50 odstotkov. To bo posledično močno pritiskalo na vsakega drugega proizvajalca, da se odzove ali ne more tekmovati.
Samoumevno je, da se ti proizvajalci počutijo pretepene z vseh strani, saj se sindikalni delavci držijo na vratih in zahtevajo večjo rezino ne glede na dobiček.
Terry Woychowsk, ki je 3 desetletja delal v General Motors, ve nekaj ali dve o proizvodnji avtomobilov. Zdaj je predsednik ameriškega inženirskega podjetja Caresoft Global. Reutersu pove, da če bi Tesla uspelo Gigacast večino podtopa EV, bi to še dodatno motilo način oblikovanja in izdelave avtomobilov. "To je omogočanje steroidov. Za industrijo ima ogromno posledic, vendar je zelo zahtevna naloga. Isti se zelo težko ukvarjajo, še posebej večji in bolj zapleteni. "
Dva od virov sta povedala, da je Tesla nova tehnika oblikovanja in proizvodnje pomenila, da bi lahko podjetje razvilo avtomobil od začetka v 18 do 24 mesecih, medtem ko večina tekmecev trenutno lahko traja od tri do štiri leta. En sam velik okvir - ki združuje sprednje in zadnje odseke s srednjim podvozjem, kjer je nameščena baterija - bi lahko uporabili za izdelavo novega, manjšega električnega avtomobila, ki prodaja približno 25.000 dolarjev. Pričakuje se, da se bo Tesla odločila, ali bo umrla enodelno platformo takoj, ko ta mesec, so povedali trije viri.
Pred nami so pomembni izzivi
Eden največjih izzivov za Teslo pri uporabi visokotlačnih ulitkov je oblikovanje podokvirjev, ki so votli, vendar imajo notranja rebra, potrebna za to, da lahko razpršijo sile, ki se pojavijo med nesrečami. Viri trdijo, da inovacije strokovnjakov za oblikovanje in igranje v Veliki Britaniji, Nemčiji, na Japonskem in v ZDA uporabljajo 3D tiskanje in industrijski pesek.
Izdelava kalupov, potrebnih za visokotlačni vlivanje velikih komponent, je lahko precej drago in ima znatna tveganja. Ko je narejen velik kovinski preskusni kalup, bi lahko obdelava nastavitve med postopkom načrtovanja stala 100.000 dolarjev za GO, ali pa bi lahko obnavljanje kalupa v celoti znašalo 1,5 milijona dolarjev, poroča en specialist za kasting. Drugi je dejal, da bi celoten postopek oblikovanja velikega kovinskega plesni običajno stal približno 4 milijone dolarjev.
Številni proizvajalci avtomobilov so ocenili, da so stroški in tveganja previsoka, še posebej, ker morda dizajn potrebuje pol ducata ali več preobratov, da bi dosegli popolno matrico z vidika hrupa in vibracij, prileganja in zaključka, ergonomije in trke. Toda tveganje je nekaj, kar redko moti Elona Muska, ki je prvi naredil, da rakete letijo nazaj.
Industrijski pesek in 3D tiskanje
Tesla naj bi se obrnila na podjetja, ki izdelujejo testne kalupe iz industrijskega peska s 3D tiskalniki. Z digitalno oblikovalsko datoteko tiskalniki, znani kot vezivni curki, nanesejo tekoči vezalni sredstvo na tanko plast peska in postopoma gradijo kalup, plast po plasti, ki lahko umre v lito zlitine. V skladu z enim virom stroški postopka validacije oblikovanja z vlivanjem peska približno 3% delajo isto s kovinskim prototipom.
To pomeni, da lahko Tesla prestavi prototipe čim večkrat, kot je potrebno, in v nekaj urah ponatisni nov, s pomočjo strojev podjetij, kot sta Desktop Metal in Exone Unit. Cikel za validacijo oblikovanja z uporabo peska traja le dva do tri mesece, dva od virov sta v primerjavi s šestimi meseci do leta za kalup, narejen iz kovine.
Kljub večji prilagodljivosti pa je bilo treba še eno večjo oviro premagati, preden je bilo mogoče uspešno narediti obsežne odlitke. Aluminijeve zlitine, ki se uporabljajo za proizvodnjo ulitkov, se obnašajo drugače v kalupih iz peska, kot jih počnejo v kalupih iz kovine. Zgodnji prototipi pogosto niso uspeli izpolnjevati Teslinih specifikacij.
Strokovnjaki za igranje so to premagali z oblikovanjem posebnih zlitin, fino uglaševanje procesa hlajenja staljenih zlitin in pripravi na postprodukcijsko toplotno obdelavo, pravijo trije viri. Ko je Tesla zadovoljen s prototipnim peščenim kalupom, lahko nato investira v končni kovinski kalup za množično proizvodnjo.
Viri so povedali, da je Teslin majhen avtomobil/robotaxi dal odlično priložnost, da v enem kosu odda platformo EV, predvsem zato, ker je njegovo podvozje preprostejše. Majhni avtomobili nimajo velikega "previsa" spredaj in zadaj. "Na nek način je kot čoln, akumulatorski pladenj z majhnimi krili, pritrjenimi na oba konca. To bi bilo smiselno storiti v enem kosu, "je dejala ena oseba.
Viri so trdili, da se mora Tesla še vedno odločiti, kakšen tisk bo uporabil, če se odloči, da bo podvozje v enem kosu vrgel podvozje. Za hitro izdelavo velikih delov telesa bo potreben večji litilni stroji z močjo vpenjanja 16.000 ton ali več. Takšni stroji bodo dragi in bodo morda potrebovali večje tovarniške zgradbe.
Stiskanja z visoko vpetalno močjo ne morejo prilagoditi 3D-natisnjenih peščenih jeder, potrebnih za izdelavo votlih podokvirjev. Za rešitev te težave Tesla uporablja drugačno vrsto stiskalnice, v katero lahko staljeno zlitino vbrizgamo počasi - metoda, ki ponavadi proizvaja kakovostnejše ulitke in lahko sprejme peščena jedra.
Težava je: ta postopek traja dlje. "Tesla bi lahko še vedno izbrala visok pritisk za produktivnost ali pa bi lahko izbrala počasno vbrizgavanje zlitine za kakovost in vsestranskost," je dejal eden od ljudi. "Na tej točki je še vedno metanje kovancev."
Odvzem
Ne glede na odločitev Tesla, bo imela posledice, ki se bodo pomerila po vsej avtomobilski industriji po vsem svetu. Tesla, kljub pomembnemu znižanju cen, še vedno proizvaja električne avtomobile z dobičkom - nekaj zapuščenih proizvajalcev avtomobilov se zdi izjemno težko.
Če lahko Tesla z uporabo visokega tlaka znatno obreže svoje stroške proizvodnje, bodo ta podjetja ekonomsko pod še večjim pritiskom. Ni si težko predstavljati, kaj se je zgodilo s Kodakom in Nokijo, ki se jim dogajata. Kjer bi to zapustilo svetovno gospodarstvo, in vsi delavci, ki trenutno izdelujejo običajne avtomobile, ugibajo.
Izvor:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-Perfected-one-piece-casting-technology/
Avtor: Steve Hanley
Uredil maj Jiang iz mat aluminija
Čas objave: junij 05-2024
