Tesla mohla zdokonaliť technológiu castingu jednodielny

Tesla mohla zdokonaliť technológiu castingu jednodielny

Zdá sa, že Reuters má vynikajúce zdroje hlboko v Tesle. V správe zo 14. septembra 2023 sa uvádza, že najmenej 5 ľudí jej povedalo, že spoločnosť sa priblíži k svojmu cieľu obsadiť spodnú časť svojich automobilov do jedného kusu. Casting je v podstate pomerne jednoduchý proces. Vytvorte si formu, naplňte ju roztaveným kovom, nechajte ju vychladnúť, odstrániť formu a voila! Okamžité auto. Funguje to dobre, ak vyrábate Tinkertoys alebo Carchbox Cars, ale je mimoriadne ťažké, ak sa ho pokúsite použiť na výrobu vozidiel v plnej veľkosti.

Wagóny Conestoga boli postavené na rámci rám z dreva. Prvé automobily tiež používali drevené rámy. Keď Henry Ford vytvoril prvú montážnu linku, normou mala stavať vozidlá na rebríkovom ráme - dve železné koľajnice zviazané spolu s prierezmi. Prvým automobilom na výrobu unibody bol Citroen Traction Avant v roku 1934, nasledujúci rok nasledoval prietok vzduchu Chrysler.

Unibody Cars nemajú pod nimi žiadny rám. Namiesto toho je kovové telo tvarované a tvorené takým spôsobom, aby mohlo podporovať hmotnosť hnacej sústavy a chrániť cestujúcich v prípade havárie. Začiatkom 50. rokov 20. storočia, automobilovia, podnietení výrobou inovácií propagovaných japonskými spoločnosťami ako Honda a Toyota, prešli na výrobu automobilov Unibody s pohonom predných kolies.

Celá hnacia sústava, kompletná s motorom, prevodovkou, diferenciálom, hnacími hriadeľmi, vzpermi a brzdami, bola nainštalovaná na samostatnú plošinu, ktorá bola zdvihnutá na miesto zdola na montážnej linke, namiesto toho, aby vyhodila motor a prenos zhora bol vykonaný pre autá postavené na ráme. Dôvod zmeny? Rýchlejšie časy montáže, ktoré viedli k nižším jednotkovým nákladom na výrobu.

Po dlhú dobu bola technológia unibody uprednostňovaná pre takzvané hospodárske autá, zatiaľ čo rebríkové rámy boli voľbou pre väčšie sedany a vagóny. Zmiešali sa niektoré hybridy - autá s rámovými koľajnicami v prednej časti skrutkovanej do priestoru pre cestujúcich unibody. Chevy Nova a MGB boli príkladmi tohto trendu, ktorý netrval dlho.

Tesla otáčky na vysokonapäťové odlievanie

1695401276249

Roboty pripevnené k odlievaciemu stroju Tesla Giga v práci (zdroj: Tesla)

Tesla, ktorá si zvykla narušiť, ako sa vyrábajú automobily, začala experimentovať s vysokotlakovými odliatkami pred niekoľkými rokmi. Najprv sa zamerala na výrobu zadnej konštrukcie. Keď sa to dostalo doprava, prepínala sa na vytvorenie prednej konštrukcie. Podľa zdrojov sa Tesla zameriava na odlievanie prednej, strednej a zadnej časti tlaku v jednej operácii.

Prečo? Pretože tradičné výrobné techniky používajú až 400 individuálnych pečiatok, ktoré musia byť zvárané, skrutované, skrutkované alebo prilepené, aby sa vytvorila úplná štruktúra unibody. Ak to Tesla dokáže napraviť, jej náklady na výrobu by sa mohli znížiť až o 50 percent. To zase vyvinie obrovský tlak na každého iného výrobcu, aby reagoval alebo ocitol, že nie je schopný súťažiť.

Je samozrejmé, že títo výrobcovia sa cítia zbití zo všetkých strán, pretože pracovníci v oblasti Uppity Unionized Búchajú na brány a požadujú väčší kúsok bez ohľadu na to, aké zisky sa stále zarobia.

Terry Woychowsk, ktorý pracoval v General Motors po dobu 3 desaťročia, vie o výrobe automobilov niečo alebo dve veci. Teraz je prezidentom americkej inžinierskej spoločnosti CareSoft Global. Hovorí agentúre Reuters, že ak sa Tesla podarí gigacast väčšinu spodku EV, ďalej by to narušilo spôsob, akým sú autá navrhnuté a vyrábané. „Je to aktivátor na steroidoch. Má to obrovský dôsledok pre priemysel, ale je to veľmi náročná úloha. Odliatky sa dajú veľmi ťažko urobiť, najmä čím väčšie a komplikovanejšie. “

Dva zo zdrojov uviedli, že nové techniky dizajnu a výroby spoločnosti Tesla znamenajú, že spoločnosť by mohla vyvinúť auto od základov za 18 až 24 mesiacov, zatiaľ čo väčšina súperov môže v súčasnosti trvať od troch do štyroch rokov. Na výrobu nového, menšieho elektrického automobilu, ktorý sa predáva za približne 25 000 dolárov, by sa mohol použiť jediný veľký rám - kombinujúci predné a zadné úseky so stredným spodkom, v ktorom je batéria umiestnená. Očakávalo sa, že spoločnosť Tesla sa rozhodne, či zomrie, vrhne jednodielnu platformu, hneď ako tento mesiac, uviedli tri zdroje.

Významné výzvy vpred

Jednou z najväčších výziev pre spoločnosť Tesla pri používaní vysokotlakových odliatkov je navrhovanie podrámov, ktoré sú duté, ale majú vnútorné rebrá potrebné na to, aby boli schopné rozptýliť sily, ktoré sa vyskytujú počas havárie. Zdroje tvrdia, že inovácie podľa špecialistov na dizajn a obsadenie v Británii, Nemecku, Japonsku a Spojených štátoch využívajú 3D tlač a priemyselný piesok.

Vytváranie foriem potrebné na vysokokavezové odlievanie veľkých komponentov môže byť dosť drahé a prichádza so značnými rizikami. Po vytvorení veľkej kovovej testovacej formy by vylepšenia procesu navrhovania počas procesu navrhovania mohli stáť 100 000 dolárov za odchod alebo podľa jedného špecialistu na obsadenie by mohlo byť úplne 1,5 milióna dolárov. Ďalší povedal, že celý proces navrhovania veľkej kovovej formy by zvyčajne stál asi 4 milióny dolárov.

Mnoho výrobcov automobilov považuje náklady a riziká za príliš vysoké, najmä preto, že dizajn môže potrebovať pol tuctu alebo viac vylepšení, aby dosiahol perfektnú matricu z pohľadu hluku a vibrácií, fit a povrchovej úpravy, ergonómie a crashwortiness. Riziko je však niečo, čo zriedka obťažuje Elon Musk, ktorý ako prvý prinútil rakety lietať dozadu.

Priemyselný piesok a 3D tlač

Tesla sa údajne obrátila na firmy, ktoré vyrábajú testovacie formy z priemyselného piesku s 3D tlačiarňami. Pomocou digitálneho konštrukčného súboru tlačiarne známe ako spojivo vkladajú kvapalinové väzobné činidlo na tenkú vrstvu piesku a postupne vytvárajú formu, vrstvu podľa vrstvy, ktorá môže zomrieť zliatiny roztavenia roztavenia. Podľa jedného zdroja náklady na proces validácie dizajnu s odliatím piesku stoja asi 3%, keď robia to isté s kovovým prototypom.

To znamená, že spoločnosť Tesla môže vyladiť prototypy toľkokrát, koľkokrát, a znovu vytlačí nový v priebehu niekoľkých hodín pomocou strojov od spoločností, ako je stolný kov a jeho exónová jednotka. Cyklus validácie dizajnu pomocou odlievania piesku trvá iba dva až tri mesiace, uviedli dva zdroje v porovnaní s kdekoľvek od šiestich mesiacov do roku pre pleseň vyrobenú z kovu.

Napriek tejto väčšej flexibilite však stále existovala ešte jedna veľká prekážka, ktorú bolo možné prekonať, než by sa mohli úspešne urobiť veľké odliatky. Hliníkové zliatiny používané na výrobu odliatkov sa správajú inak vo formách z piesku ako vo formách z kovu. Prvé prototypy často nesplnili špecifikácie Tesly.

Špecialisti na obsadenie prekonali, že formuláciou špeciálnych zliatin, jemným naladením procesu chladenia roztavenej zliatiny a prichádzajúcimi s postprodukčným tepelným spracovaním, uviedli tri zdroje. Akonáhle je Tesla spokojný s prototypskou pieskovou plesňou, potom môže investovať do konečnej kovovej formy na hromadnú výrobu.

Zdroje uviedli, že nadchádzajúce malé auto Tesla/Robotaxi mu dal perfektnú príležitosť na odovzdanie platformy EV do jedného kusu, hlavne preto, že jej pododdruh je jednoduchší. Malé autá nemajú vpredu a chrbát veľký „previs“. „Je to ako loď, batériový podnos s malými krídlami pripevnenými k obom koncom. To by malo zmysel robiť v jednom kuse, “povedal jeden človek.

Zdroje tvrdili, že Tesla sa musí stále rozhodnúť, aký druh tlače použiť, ak sa rozhodne vrhnúť spodnú časť do jedného kusu. Výroba veľkých častí tela bude rýchlo vyžadovať väčšie stroje na odlievanie s upínajúcou silou 16 000 ton alebo viac. Takéto stroje budú drahé a môžu si vyžadovať väčšie výrobné budovy.

Stlačenia s vysokou upínajúcou silou nemôžu umiestniť 3D tlačené pieskové jadrá potrebné na výrobu dutých podrámov. Na vyriešenie tohto problému Tesla používa iný typ tlače, do ktorého je možné pomaly injektovať roztavenú zliatinu - metódu, ktorá má tendenciu produkovať odliatky vyššej kvality a môže sa prispôsobiť pieskovým jadrám.

Problém je: tento proces trvá dlhšie. „Tesla by si stále mohla zvoliť vysoký tlak na produktivitu, alebo si mohli zvoliť pomalú injekciu zliatiny pre kvalitu a všestrannosť,“ uviedol jeden z ľudí. "V tomto bode je to stále hodenie mince."

Svedok

Nech už Tesla urobí akékoľvek rozhodnutie, bude mať dôsledky, ktoré sa zvlní v celom automobilovom priemysle na celom svete. Tesla, napriek významnému zníženiu cien, stále vyrába elektrické autá so ziskom - niečo, čo starší výrobcovia automobilov považujú za mimoriadne ťažké.

Ak spoločnosť Tesla dokáže výrazne orezať svoje náklady na výrobu pomocou vysokotlakových odliatkov, tieto spoločnosti budú ekonomicky ešte väčšie. Nie je ťažké si predstaviť, čo sa stalo s Kodakom a Nokia. Tam, kde by to opustilo svetové hospodárstvo a všetci pracovníci, ktorí v súčasnosti vyrábajú konvenčné autá, je hádať niekto.

Zdroj:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-one-pone-casting-technology/

Autor: Steve Hanley

Editoval máj Jiang z mat hliníka


Čas príspevku: jún-05-2024