Atrodo, kad „Reuters“ turi puikių šaltinių „Tesloje“. 2023 m. rugsėjo 14 d. paskelbtoje ataskaitoje teigiama, kad ne mažiau kaip 5 žmonės jai pasakė, kad bendrovė artėja prie savo tikslo išlieti savo automobilių dugną į vieną gabalą. Liejimas iš esmės yra gana paprastas procesas. Sukurkite formą, užpildykite ją išlydytu metalu, leiskite atvėsti, išimkite formą ir voila! Momentinis automobilis. Tai gerai veikia, jei gaminate „Tinkertoys“ ar „Matchbox“ automobilius, tačiau labai sunku, jei bandote jį naudoti viso dydžio transporto priemonėms gaminti.
Conestoga vagonai buvo statomi ant rėmų, pagamintų iš medienos. Ankstyvieji automobiliai taip pat naudojo medinius rėmus. Kai Henris Fordas sukūrė pirmąją surinkimo liniją, transporto priemones buvo įprasta statyti ant kopėčių rėmo – dviejų geležinių bėgių, sujungtų kryžminėmis detalėmis. Pirmasis vieno kėbulo serijinis automobilis buvo Citroen Traction Avant 1934 m., o kitais metais sekė Chrysler Airflow.
Unibody automobiliai po jais neturi rėmo. Vietoj to, metalinis korpusas yra suformuotas ir suformuotas taip, kad galėtų išlaikyti pavaros svorį ir apsaugoti keleivius avarijos atveju. Nuo šeštojo dešimtmečio automobilių gamintojai, paskatinti Japonijos kompanijų, tokių kaip „Honda“ ir „Toyota“, gamybos naujovių, pradėjo gaminti vieno korpuso automobilius su priekiniais ratais.
Visa jėgos pavara su varikliu, transmisija, diferencialu, kardaniniais velenais, statramsčiais ir stabdžiais buvo sumontuota ant atskiros platformos, kuri buvo pakelta į vietą iš apačios ant surinkimo linijos, o ne numetus variklį ir transmisiją iš viršaus taip, kaip buvo. buvo padaryta automobiliams, pastatytiems ant rėmo. Pakeitimo priežastis? Greitesnis surinkimo laikas, dėl kurio sumažėjo vieneto gamybos sąnaudos.
Ilgą laiką unibody technologija buvo teikiama pirmenybė vadinamiems ekonominiams automobiliams, o kopėčių rėmai buvo pasirinkti didesniems sedanams ir universalams. Buvo maišomi keli hibridai - automobiliai su rėmo bėgiais priekyje, pritvirtintais prie vieno korpuso keleivių salono. Chevy Nova ir MGB buvo šios tendencijos, kuri tęsėsi neilgai, pavyzdžiai.
Tesla sukasi prie aukšto slėgio liejimo
Tesla, įpratusi trikdyti automobilių gamybą, prieš keletą metų pradėjo eksperimentuoti su aukšto slėgio liejiniais. Pirmiausia dėmesys buvo skirtas galinės konstrukcijos gamybai. Kai tai pavyko, jis perėjo prie priekinės konstrukcijos. Dabar, pasak šaltinių, „Tesla“ daugiausia dėmesio skiria priekinės, centrinės ir galinės dalių slėgio liejimui viena operacija.
Kodėl? Kadangi tradicinėse gamybos technologijose naudojama iki 400 atskirų štampų, kuriuos vėliau reikia suvirinti, prisukti, prisukti arba suklijuoti, kad būtų sukurta visa vientisa konstrukcija. Jei Tesla sugebės tai padaryti teisingai, jos gamybos sąnaudos gali sumažėti iki 50 procentų. Tai savo ruožtu sukels didžiulį spaudimą kiekvienam kitam gamintojui reaguoti arba negalės konkuruoti.
Savaime suprantama, kad tie gamintojai jaučiasi sumušti iš visų pusių, nes įnirtingi profesinės sąjungos darbuotojai trenkia į vartus ir reikalauja didesnio gabalo bet kokio pelno, kurį vis dar uždirba.
Terry Woychowskas, 3 dešimtmečius dirbęs „General Motors“, išmano keletą dalykų apie automobilių gamybą. Dabar jis yra JAV inžinerijos įmonės „Caresoft Global“ prezidentas. Jis sako „Reuters“, kad jei „Tesla“ pavyktų išleisti didžiąją dalį elektromobilio dugno, tai dar labiau sutrikdytų automobilių projektavimo ir gamybos būdą. „Tai yra steroidų įgalinimo priemonė. Tai turi didžiulį poveikį pramonei, tačiau tai labai sudėtinga užduotis. Kastingus atlikti labai sunku, ypač didesnius ir sudėtingesnius.
Du šaltiniai teigė, kad naujos Tesla konstrukcijos ir gamybos technologijos reiškia, kad bendrovė nuo pat pradžių gali sukurti automobilį per 18–24 mėnesius, o dauguma konkurentų šiuo metu gali užtrukti nuo trejų iki ketverių metų. Iš vieno didelio rėmo – priekinės ir galinės dalys sujungiant vidurinę dugną, kurioje yra akumuliatorius – būtų galima pagaminti naują, mažesnį elektromobilį, kurio mažmeninė prekyba kainuoja apie 25 000 USD. Tikimasi, kad „Tesla“ jau šį mėnesį nuspręs, ar išleisti vientisą platformą, sakė trys šaltiniai.
Laukia reikšmingi iššūkiai
Vienas didžiausių „Tesla“ iššūkių naudojant aukšto slėgio liejinius yra tuščiavidurių, tačiau vidinių briaunų, reikalingų, kad jie galėtų išsklaidyti jėgas, atsirandančias avarijų metu, projektavimas. Šaltiniai teigia, kad Didžiosios Britanijos, Vokietijos, Japonijos ir JAV dizaino ir liejimo specialistų naujovės naudoja 3D spausdinimą ir pramoninį smėlį.
Formų, reikalingų didelių komponentų liejimui aukštu slėgiu, gamyba gali būti gana brangi ir susijusi su didele rizika. Vieno liejimo specialisto teigimu, kai bus pagaminta didelė metalinė bandomoji forma, apdirbimas projektavimo proceso metu gali kainuoti 100 000 USD, o viso formos perdarymas gali siekti 1,5 mln. Kitas teigė, kad visas didelės metalinės formos projektavimo procesas paprastai kainuotų apie 4 mln.
Daugelis automobilių gamintojų mano, kad kaina ir rizika yra per didelė, ypač dėl to, kad dizainą gali prireikti pusšimčio ar daugiau pataisymų, kad būtų pasiektas tobulas štampas triukšmo ir vibracijos, tinkamumo ir apdailos, ergonomikos ir atsparumo smūgiams požiūriu. Tačiau rizika retai kamuoja Eloną Muską, kuris pirmasis privertė raketas skristi atgal.
Pramoninis smėlio ir 3D spausdinimas
Pranešama, kad „Tesla“ kreipėsi į įmones, kurios 3D spausdintuvais gamina bandomąsias formas iš pramoninio smėlio. Naudodami skaitmeninį projektavimo failą, spausdintuvai, vadinami rišiklio purkštukais, užpila skystą rišamąją medžiagą ant plono smėlio sluoksnio ir palaipsniui, sluoksnis po sluoksnio, sukuria formą, kuri gali išlieti išlydytus lydinius. Remiantis vienu šaltiniu, projekto patvirtinimo procesas liejant smėlį kainuoja apie 3% to paties atlikimo su metaliniu prototipu.
Tai reiškia, kad „Tesla“ gali koreguoti prototipus tiek kartų, kiek reikia, per kelias valandas perspausdindama naują, naudodama mašinas iš tokių kompanijų kaip „Desktop Metal“ ir jos „ExOne“ padalinys. Dviejų šaltinių teigimu, projekto patvirtinimo ciklas liejant smėliu užtrunka tik nuo dviejų iki trijų mėnesių, o metalinės formos atveju trunka nuo šešių mėnesių iki metų.
Nepaisant šio didesnio lankstumo, vis tiek reikėjo įveikti dar vieną didelę kliūtį, kad būtų galima sėkmingai atlikti didelio masto liejinius. Aliuminio lydiniai, naudojami liejiniams gaminti, elgiasi kitaip smėlio formose nei metalinėse formose. Ankstyvieji prototipai dažnai neatitiko „Tesla“ specifikacijų.
Pasak trijų šaltinių, liejimo specialistai tai įveikė suformuluodami specialius lydinius, tiksliai sureguliuodami išlydyto lydinio aušinimo procesą ir sugalvoję terminį apdorojimą po gamybos. Kai Tesla bus patenkinta smėlio formos prototipu, ji gali investuoti į galutinę metalinę formą masinei gamybai.
Šaltiniai teigė, kad būsimas „Tesla“ mažasis automobilis / robotaksi suteikė puikią galimybę sujungti elektromobilių platformą iš vienos dalies, daugiausia dėl to, kad jos dugnas yra paprastesnis. Maži automobiliai neturi didelių „iškyšos“ priekyje ir gale. „Tai tam tikra prasme kaip valtis, akumuliatoriaus dėklas su mažais sparneliais, pritvirtintais prie abiejų galų. Būtų prasminga tai padaryti iš karto“, – sakė vienas žmogus.
Šaltiniai tvirtino, kad „Tesla“ vis tiek turi nuspręsti, kokį presą naudoti, jei nuspręstų išlieti vieną korpusą. Norint greitai pagaminti dideles kėbulo dalis, reikės didesnių liejimo mašinų, kurių prispaudimo galia yra 16 000 tonų ar daugiau. Tokios mašinos bus brangios ir gali prireikti didesnių gamyklų pastatų.
Presai, turintys didelę suspaudimo galią, negali sutalpinti 3D atspausdintų smėlio šerdžių, reikalingų tuščiaviduriams rėmams gaminti. Kad išspręstų šią problemą, Tesla naudoja kitokio tipo presą, į kurį išlydytą lydinį galima įpurkšti lėtai – tokiu būdu gaminami aukštesnės kokybės liejiniai ir gali tilpti smėlio šerdys.
Problema ta: šis procesas užtrunka ilgiau. „Tesla vis tiek galėtų pasirinkti aukštą slėgį siekdama produktyvumo arba lėto lydinio įpurškimo dėl kokybės ir universalumo“, – sakė vienas iš žmonių. „Šiuo metu tai vis dar yra monetos metimas“.
The Takeaway
Kad ir kokį sprendimą priimtų Tesla, jis turės pasekmių, kurios išplis visoje automobilių pramonėje visame pasaulyje. Nepaisant didelių kainų mažinimo, „Tesla“ vis dar gamina elektromobilius pelningai – tai, ką seniesiems automobilių gamintojams padaryti labai sunku.
Jei „Tesla“ gali žymiai sumažinti savo gamybos sąnaudas naudodama aukšto slėgio liejinius, šios įmonės patirs dar didesnį ekonominį spaudimą. Nesunku įsivaizduoti, kas nutiko „Kodak“ ir „Nokia“. Tik spėlioti, kur tai paliks pasaulio ekonomiką ir visus šiuo metu įprastus automobilius gaminančius darbuotojus.
Šaltinis:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autorius: Steve Hanley
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminium
Paskelbimo laikas: 2024-05-05
