טסלה אולי שיכללה טכנולוגיית יציקה מקשה אחת

נראה כי לרויטרס יש מקורות מצוינים בעומק טסלה. בדו"ח מיום 14 בספטמבר 2023, הוא אומר שלא פחות מחמישה אנשים אמרו לו שהחברה מתקרבת למטרה שלה להטיל את התחתית של מכוניותיה ביצירה אחת. יציקת Die היא בעצם תהליך די פשוט. צור עובש, מלא אותה במתכת מותכת, תן לה להתקרר, להסיר את התבנית ואת הווילה! מכונית מיידית. זה עובד טוב אם אתה מייצר טינקרטוי או מכוניות של גפרורים, אבל זה קשה ביותר אם אתה מנסה להשתמש בו כדי ליצור רכבים בגודל מלא.

עגלות קונסטוגה נבנו על גבי מסגרות עשויות עץ. מכוניות מוקדמות השתמשו גם במסגרות עץ. כאשר הנרי פורד יצר את פס הייצור הראשון, הנורמה הייתה לבנות כלי רכב על מסגרת סולם - שתי מסילות ברזל הקשורות יחד עם חתיכות צולבות. מכונית הייצור הראשונה של Unibody הייתה Avant Traction Avant בשנת 1934, ואחריה זרימת האוויר של קרייזלר בשנה שלאחר מכן.

למכוניות Unibody אין מסגרת מתחתיהן. במקום זאת, גוף המתכת מעוצב ונוצר בצורה כזו שהוא יכול לתמוך במשקל המסלול ולהגן על הדיירים במקרה של התרסקות. החל משנות החמישים, יצרני הרכב, המובילים על ידי ייצור חידושים, חלוצים על ידי חברות יפניות כמו הונדה וטויוטה, עברו לייצור מכוניות Unibody עם הנעה קדמית.

כל מנוע ההפעלה, שלם עם מנוע, תיבת הילוכים, דיפרנציאל, כונני כונן, תמוכות ובלמים, הותקן בפלטפורמה נפרדת שהורמה ​​למקומם מלמטה על פס הייצור, במקום להפיל את המנוע והעברה מלמעלה כמו שהוא נעשה למכוניות הבנוי על מסגרת. הסיבה לשינוי? זמני הרכבה מהירים יותר שהובילו להוריד את עלויות הייצור של היחידה.

במשך תקופה ארוכה, העדיפה טכנולוגיית unibody על מכוניות כלכליות כביכול ואילו מסגרות הסולם היו הבחירה עבור סדנים ועגלות גדולות יותר. היו כמה כלאיים מעורבבים - מכוניות עם מסילות מסגרת מלפנים שהובלו לתא נוסעים Unibody. שברולט נובה ו- MGB היו דוגמאות למגמה זו, שלא נמשכה זמן רב.

טסלה מסתובבת ליציקה בלחץ גבוה

טסלה, שהרגל לשבש את אופן ייצור המכוניות, החלה להתנסות ביציקות בלחץ גבוה לפני מספר שנים. ראשית הוא התמקד בהפיכת המבנה האחורי. כאשר זה קיבל את זה נכון, זה עבר לייצור המבנה הקדמי. כעת, על פי המקורות, טסלה מתמקדת בלחץ להטיל את החלקים הקדמיים, המרכזיים והאחוריים והכל בפעולה אחת.

מַדוּעַ? מכיוון שטכניקות ייצור מסורתיות משתמשות עד 400 חותמות בודדות שאז צריך לרתך אותם, לבגוע, לדפוק או להדביק אותה יחד כדי ליצור מבנה יוני -גווי שלם. אם טסלה תוכל להשיג את זה נכון, עלות הייצור שלה יכולה להיות נחתכת עד 50 אחוזים. זה, בתורו, יפעיל לחץ אדיר על כל יצרן אחר להגיב או למצוא את עצמם לא מסוגלים להתמודד.

למותר לציין כי יצרנים אלה מרגישים חבוטים מכל הצדדים כאשר עובדים מאוגדים Uppity דופקים על השערים ודורשים פרוסה גדולה יותר מכל הרווחים שעדיין יושגו.

טרי וויצ'ובסק, שעבד בג'נרל מוטורס במשך 3 עשורים, יודע דבר או שניים על ייצור מכוניות. כיום הוא נשיא חברת ההנדסה האמריקאית Caresoft Global. הוא אומר לרויטרס שאם טסלה מצליחה לחוות את מרבית התחתית של ה- EV, זה היה משבש עוד יותר את אופן תוכנן ומייצר מכוניות. "זה מאפשר סטרואידים. יש לזה השלכה עצומה על הענף, אבל זו משימה מאתגרת מאוד. קשה מאוד לעשות יציקות, במיוחד הגדולות והמסובכות יותר. "

שניים מהמקורות אמרו כי טכניקות העיצוב והייצור החדשות של טסלה פירושו שהחברה יכולה לפתח מכונית מהיסוד תוך 18 עד 24 חודשים, בעוד שרוב היריבים יכולים כרגע לקחת בכל מקום בין שלוש לארבע שנים. ניתן להשתמש במסגרת גדולה אחת - המשלבת את החלקים הקדמיים והאחוריים עם התחתון האמצעי בו שוכנת הסוללה - כדי לייצר מכונית חשמלית חדשה וקטנה יותר המוכתלת בסביבות 25,000 $. טסלה הייתה צפויה להחליט אם למות להטיל פלטפורמה מקשה אחת ברגע שהחודש, אמרו שלושה מהמקורות.

אתגרים משמעותיים קדימה

אחד האתגרים הגדולים ביותר עבור טסלה בשימוש ביציקות בלחץ גבוה הוא תכנון מסגרות משנה שהן חלולות אך יש להן את הצלעות הפנימיות הדרושות בכדי לגרום להם להיות מסוגלים להפעיל את הכוחות המתרחשים במהלך קריסות. המקורות טוענים כי חידושים של מומחי עיצוב ויציקה בבריטניה, גרמניה, יפן וארצות הברית עושים שימוש בהדפסת תלת מימד ובחול תעשייתי.

הפיכת התבניות הדרושות ליציקה בלחץ גבוה של רכיבים גדולים יכולה להיות יקרה למדי ומגיעה עם סיכונים ניכרים. לאחר ביצוע תבנית לבדיקת מתכת גדולה, שיבוץ עיבוד שבבי במהלך תהליך העיצוב עשוי לעלות 100,000 דולר לפגיעה, או לבצע מחדש את התבנית לחלוטין עשויה להגיע ל -1.5 מיליון דולר, על פי מומחה יציקה אחד. אחר אמר כי כל תהליך העיצוב של עובש מתכת גדול יעלה בדרך כלל כ -4 מיליון דולר.

יצרניות רכב רבות ראו את העלות והסיכונים להיות גבוהים מדי, במיוחד מכיוון שעיצוב עשוי להזדקק לחצי תריסר או יותר ציוצים כדי להשיג מת מושלם מנקודת המבט של רעש ורטט, התאמה וגימור, ארגונומיה ושוויון התרסקות. אבל סיכון הוא דבר שמפריע לעיתים רחוקות את אלון מאסק, שהיה הראשון שגרם רקטות לעוף לאחור.

חול תעשייתי והדפסת תלת מימד

על פי הדיווחים, טסלה פנתה לחברות שהופכות תבניות בדיקה מחול תעשייתי עם מדפסות תלת מימד. בעזרת קובץ עיצוב דיגיטלי, מדפסות המכונות מטוסי קלסר מפקידים חומר מחייב נוזלי על שכבה דקה של חול ובונות בהדרגה עובש, שכבה אחר שכבה, שיכולה למות סגסוגות מותכות יצוקות. על פי מקור אחד, עלות תהליך אימות התכנון עם יציקת חול עולה כ -3% מהעשייה את אותו הדבר עם אב -טיפוס מתכת.

המשמעות היא שטסלה יכולה לצבוט אבות -טיפוס רבים ככל הצורך, ולהדפיס מחדש אחד חדש תוך שעות ספורות באמצעות מכונות מחברות כמו שולחן עבודה מתכת ויחידת האקסון שלה. מחזור אימות התכנון באמצעות יציקת חול לוקח רק חודשיים -שלושה, אמרו שניים מהמקורות, לעומת בכל מקום בין שישה חודשים לשנה עבור עובש העשוי ממתכת.

עם זאת, למרות הגמישות הגדולה הזו, עדיין היה עוד מכשול גדול נוסף להתגבר עליו לפני שניתן יהיה לבצע יציקות בקנה מידה גדול בהצלחה. סגסוגות האלומיניום המשמשות לייצור היציקות מתנהגות באופן שונה בתבניות העשויות חול מאשר בתבניות העשויות מתכת. אבות -טיפוס מוקדמים לרוב לא הצליחו לעמוד במפרט של טסלה.

מומחי הליהוק התגברו על ידי גיבוש סגסוגות מיוחדות, כוונון עדין של תהליך קירור הסגסוגת המותך, והגיעו לטיפול בחום לאחר הייצור, כך אמרו שלושה מהמקורות. ברגע שטסלה מרוצה מתבנית החול של אב -טיפוס, היא יכולה להשקיע בתבנית מתכת סופית לייצור המוני.

המקורות אמרו כי המכונית הקטנה/רובוטאסי הקרובה של טסלה העניקה לה הזדמנות מושלמת להטיל פלטפורמת EV ביצירה אחת, בעיקר מכיוון שהגוף שלה פשוט יותר. למכוניות קטנות אין "תלייה" גדולה בחזית ובגב. "זה כמו סירה בצורה מסוימת, מגש סוללה עם כנפיים קטנות המחוברות לשני הקצוות. זה יהיה הגיוני לעשות בחתיכה אחת, "אמר אדם אחד.

המקורות טענו כי טסלה עדיין צריכה להחליט באיזה סוג עיתונות להשתמש אם היא מחליטה להטיל את התחתית ביצירה אחת. לייצור חלקי גוף גדולים במהירות ידרוש מכונות יציקה גדולות יותר עם כוח הידוק של 16,000 טון ומעלה. מכונות כאלה יהיו יקרות ועשויות לדרוש מבני מפעל גדולים יותר.

לחיצות עם כוח הידוק גבוה אינן יכולות להכיל את ליבות החול המודפסות בתלת מימד הדרושות לייצור מסגרות משנה חלולות. כדי לפתור את הבעיה, טסלה משתמשת בסוג אחר של לחץ עליה ניתן להזריק סגסוגת מותכת לאט - שיטה הנוטה לייצר יציקות באיכות גבוהה יותר ויכולה להכיל את ליבות החול.

הבעיה היא: התהליך הזה לוקח זמן רב יותר. "טסלה עדיין יכולה לבחור בלחץ גבוה לפריון, או שהם יכולים לבחור בהזרקת סגסוגת איטית לאיכות ורבגוניות", אמר אחד האנשים. "זה עדיין השלכת מטבעות בנקודה זו."

הנסיגה

לא משנה מה ההחלטה שטסלה מקבלת, יהיו לה השלכות שישתוללו בכל ענף הרכב ברחבי העולם. טסלה, למרות הפחתת מחירים משמעותית, עדיין מרוויחה מכוניות חשמליות - משהו שיצרני רכב מדור קודם מתקשים לעשות.

אם טסלה תוכל לקצץ את עלויות הייצור שלה באופן משמעותי על ידי שימוש ביציקות בלחץ גבוה, חברות אלה יהיו תחת לחץ גדול עוד יותר מבחינה כלכלית. לא קשה לדמיין מה קרה לקודאק ונוקיה שקורים להם. איפה זה ישאיר את הכלכלה העולמית וכל העובדים שעושים כיום מכוניות קונבנציונאליות זה הניחוש של מישהו.

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

מחבר: סטיב האנלי

נערך על ידי מאי ג'יאנג ממאט אלומיניום