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 blíži k svojmu cieľu odliať spodok svojich áut do jedného kusu. Tlakové liatie je v podstate pomerne jednoduchý proces. Vytvorte formu, naplňte ju roztaveným kovom, nechajte ju vychladnúť, vyberte formu a voila! Okamžité auto. Funguje to dobre, ak vyrábate autá Tinkertoys alebo Matchbox, ale je to mimoriadne ťažké, ak sa ich pokúšate použiť na výrobu vozidiel v plnej veľkosti.
Vozne Conestoga boli postavené na rámoch vyrobených z dreva. Prvé autá používali aj drevené rámy. Keď Henry Ford vytvoril prvú montážnu linku, normou bolo stavať vozidlá na rebríkovom ráme - dvoch železných koľajniciach zviazaných krížovými kusmi. Prvým unibody sériovým automobilom bol Citroen Traction Avant v roku 1934, v nasledujúcom roku nasledoval Chrysler Airflow.
Unibody autá nemajú pod sebou rám. Namiesto toho je kovová karoséria tvarovaná a tvarovaná tak, aby udržala hmotnosť hnacieho ústrojenstva a chránila cestujúcich v prípade nárazu. Počnúc 50. rokmi 20. storočia prešli automobilky, podnietené výrobnými inováciami, ktorých priekopníkmi boli japonské spoločnosti ako Honda a Toyota, na výrobu jednoliatych automobilov s pohonom predných kolies.
Celá hnacia sústava, doplnená motorom, prevodovkou, diferenciálom, hnacími hriadeľmi, vzperami a brzdami, bola inštalovaná na samostatnej plošine, ktorá bola na montážnej linke zdvihnutá zospodu, namiesto toho, aby sa motor a prevodovka spúšťali zhora. bola vykonaná pre autá postavené na ráme. Dôvod zmeny? Rýchlejšie montážne časy, čo viedlo k nižším jednotkovým nákladom na výrobu.
Pre takzvané ekonomické autá bola dlho preferovaná unibody technológia, zatiaľ čo rebríkové rámy boli voľbou pre väčšie sedany a kombi. Boli tam zmiešané nejaké hybridy - autá s rámovými koľajnicami vpredu priskrutkovanými k priestoru pre cestujúcich. Chevy Nova a MGB boli príkladmi tohto trendu, ktorý netrval dlho.
Tesla sa otáča na vysokotlakové liatie
Tesla, ktorá má vo zvyku narúšať výrobu automobilov, začala pred niekoľkými rokmi experimentovať s vysokotlakovým odlievaním. Najprv sa zameral na zhotovenie zadnej stavby. Keď sa to podarilo, prešlo sa na výrobu prednej konštrukcie. Teraz sa podľa zdrojov Tesla zameriava na tlakové liatie prednej, strednej a zadnej časti v jednej operácii.
prečo? Pretože tradičné výrobné techniky používajú až 400 jednotlivých výliskov, ktoré sa potom musia zvariť, zoskrutkovať, zoskrutkovať alebo zlepiť, aby sa vytvorila kompletná konštrukcia. Ak to Tesla dokáže, jej výrobné náklady by sa mohli znížiť až o 50 percent. To zase vyvinie obrovský tlak na každého ďalšieho výrobcu, aby reagoval alebo zistil, že nie je schopný konkurovať.
Je samozrejmé, že títo výrobcovia sa cítia zbití zo všetkých strán, pretože namyslení odboroví pracovníci búchajú na brány a požadujú väčšiu porciu zisku, ktorý ešte zarobia.
Terry Woychowsk, ktorý pracoval v General Motors 3 desaťročia, vie niečo o výrobe automobilov. Teraz je prezidentom americkej strojárskej spoločnosti Caresoft Global. Pre agentúru Reuters povedal, že ak sa Tesle podarí gigacastovať väčšinu spodku EV, ešte viac by to narušilo spôsob, akým sa autá navrhujú a vyrábajú. "Je to aktivátor na steroidoch." Má to obrovský vplyv na priemysel, ale je to veľmi náročná úloha. Castingy sa robia veľmi ťažko, najmä tie väčšie a komplikovanejšie.“
Dva zo zdrojov uviedli, že nový dizajn a výrobné techniky spoločnosti Tesla znamenajú, že spoločnosť by mohla vyvinúť auto od základov za 18 až 24 mesiacov, zatiaľ čo väčšine súperov to môže v súčasnosti trvať tri až štyri roky. Jediný veľký rám – kombinujúci prednú a zadnú časť so strednou spodnou časťou karosérie, kde je umiestnená batéria – by sa dal použiť na výrobu nového menšieho elektromobilu, ktorý sa predáva za približne 25 000 dolárov. Očakávalo sa, že Tesla sa už tento mesiac rozhodne, či odliať jednodielnu platformu, uviedli tri zdroje.
Pred nami sú významné výzvy
Jednou z najväčších výziev pre Teslu pri používaní vysokotlakových odliatkov je navrhovanie pomocných rámov, ktoré sú duté, ale majú vnútorné rebrá potrebné na to, aby boli schopné rozptýliť sily, ktoré vznikajú pri nárazoch. Zdroje tvrdia, že inovácie od špecialistov na dizajn a odlievanie v Británii, Nemecku, Japonsku a Spojených štátoch využívajú 3D tlač a priemyselný piesok.
Výroba foriem potrebných na vysokotlakové odlievanie veľkých komponentov môže byť dosť nákladná a prináša so sebou značné riziká. Po vyrobení veľkej kovovej testovacej formy by úpravy obrábania počas procesu navrhovania mohli stáť 100 000 dolárov alebo celkové prerobenie formy môže podľa jedného špecialistu na odlievanie stáť 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 tucta alebo viac vylepšení, aby sa dosiahla dokonalá matrica z hľadiska hluku a vibrácií, prispôsobenia a povrchovej úpravy, ergonómie a odolnosti voči nárazu. Riziko je však niečo, čo len zriedka trápi Elona Muska, 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 pomocou 3D tlačiarní. Pomocou digitálneho dizajnového súboru tlačiarne známe ako spojivové trysky ukladajú tekuté spojivo na tenkú vrstvu piesku a postupne vytvárajú formu, vrstvu po vrstve, ktorá dokáže odlievať roztavené zliatiny. Podľa jedného zdroja náklady na proces overovania dizajnu s odlievaním do piesku stoja asi 3 % toho, čo robíte s kovovým prototypom.
To znamená, že Tesla môže vylepšiť prototypy toľkokrát, koľkokrát je potrebné, a vytlačiť nový v priebehu niekoľkých hodín pomocou strojov od spoločností, ako je Desktop Metal a jeho jednotka ExOne. Cyklus overovania dizajnu pomocou odlievania do piesku trvá iba dva až tri mesiace, uviedli dva zdroje, v porovnaní so šiestimi mesiacmi až rokom pre formu vyrobenú z kovu.
Napriek tejto väčšej flexibilite však bolo potrebné prekonať ešte jednu veľkú prekážku, kým bolo možné úspešne vyrábať odliatky vo veľkom meradle. Zliatiny hliníka používané na výrobu odliatkov sa vo formách vyrobených z piesku správajú inak ako vo formách vyrobených z kovu. Prvé prototypy často nespĺňali špecifikácie Tesly.
Špecialisti na odlievanie to prekonali formulovaním špeciálnych zliatin, jemným doladením procesu chladenia roztavenej zliatiny a vytvorením postprodukčného tepelného spracovania, uviedli tri zdroje. Keď je Tesla spokojná s prototypom pieskovej formy, môže investovať do konečnej kovovej formy pre sériovú výrobu.
Zdroje uviedli, že pripravovaný malý automobil/robotaxi od Tesly jej dal perfektnú príležitosť odliať platformu EV v jednom kuse, hlavne preto, že jej spodok je jednoduchší. Malé autá nemajú veľký „previs“ vpredu a vzadu. „Svojím spôsobom je to ako loď, zásobník na batérie s malými krídelkami pripevnenými na oboch koncoch. To by dávalo zmysel robiť v jednom kuse,“ povedala jedna osoba.
Zdroje tvrdili, že Tesla sa ešte musí rozhodnúť, aký druh lisu použije, ak sa rozhodne odliať spodok z jedného kusu. Rýchla výroba veľkých častí tela bude vyžadovať väčšie odlievacie stroje s upínacou silou 16 000 ton alebo viac. Takéto stroje budú drahé a môžu vyžadovať väčšie výrobné budovy.
Lisy s vysokou upínacou silou nemôžu pojať 3D vytlačené pieskové jadrá potrebné na výrobu dutých pomocných rámov. Na vyriešenie tohto problému Tesla používa iný typ lisu, do ktorého sa roztavená zliatina môže vstrekovať pomaly - metóda, ktorá má tendenciu produkovať kvalitnejšie odliatky a dokáže prispôsobiť pieskové jadrá.
Problém je v tom, že tento proces trvá dlhšie. "Tesla si stále môže zvoliť vysoký tlak pre produktivitu alebo si môže zvoliť pomalé vstrekovanie zliatiny pre kvalitu a všestrannosť," povedal jeden z ľudí. "V tejto chvíli je to stále hod mincou."
Takeaway
Akékoľvek rozhodnutie Tesla urobí, bude mať dôsledky, ktoré sa rozšíria v celom automobilovom priemysle na celom svete. Tesla, napriek výraznému zníženiu cien, stále vyrába elektrické autá so ziskom – niečo, čo je pre starších výrobcov automobilov mimoriadne ťažké.
Ak Tesla dokáže výrazne znížiť svoje výrobné náklady pomocou vysokotlakových odliatkov, tieto spoločnosti budú z ekonomického hľadiska pod ešte väčším tlakom. Nie je ťažké si predstaviť, čo sa stalo spoločnostiam Kodak a Nokia. Kde by to zanechalo svetovú ekonomiku a všetkých pracovníkov, ktorí v súčasnosti vyrábajú konvenčné autá, si môže každý domyslieť.
Zdroj:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autor: Steve Hanley
Editoval May Jiang z MAT Aluminium
Čas odoslania: 05.06.2024
