Reuters sigana gaduh sumber anu saé dina jero Tesla. Dina laporan tanggal 14 Séptémber 2023, éta nyatakeun teu kurang ti 5 jalma anu nyarios yén perusahaan nuju caket kana tujuanana pikeun ngalungkeun bagian jero mobilna dina hiji sapotong. Die casting dasarna mangrupa prosés anu cukup basajan. Jieun kapang, eusian eta kalawan logam lebur, hayu tiis, piceun kapang, sarta voila! Mobil instan. Éta tiasa dianggo saé upami anjeun ngadamel mobil Tinkertoys atanapi Matchbox, tapi sesah pisan upami anjeun nyobian nganggo éta pikeun ngadamel kendaraan ukuran pinuh.
Gerbong Conestoga diwangun dina luhureun pigura dijieunna tina kayu. mobil mimiti ogé dipaké pigura kai. Nalika Henry Ford nyiptakeun jalur perakitan munggaran, norma éta ngawangun kendaraan dina pigura tangga - dua rel beusi dihijikeun sareng potongan silang. Mobil produksi unibody munggaran nyaéta Citroen Traction Avant di 1934, dituturkeun ku Chrysler Airflow taun saterusna.
Mobil Unibody teu gaduh pigura handapeunana. Sabalikna, awak logam kabentuk sareng dibentuk ku cara anu tiasa ngadukung beurat drivetrain sareng ngajagi pangeusina upami aya kacilakaan. Dimimitian taun 1950-an, produsén mobil, didorong ku inovasi manufaktur anu dipelopori ku perusahaan Jepang sapertos Honda sareng Toyota, ngalih ka ngadamel mobil unibody nganggo penggerak roda hareup.
Sakabéh powertrain, kumplit jeung mesin, transmisi, diferensial, driveshafts, struts, jeung rem, dipasang dina platform misah nu diangkat kana tempat ti handap dina garis assembly, tinimbang muterna mesin jeung transmisi ti luhur jalan eta. ieu dipigawé pikeun mobil diwangun dina pigura. Alesan pikeun parobahan? Waktos perakitan anu langkung gancang anu nyababkeun nurunkeun biaya unit produksi.
Pikeun waktos anu lami, téknologi unibody langkung dipikaresep pikeun anu disebut mobil ékonomi sedengkeun pigura tangga mangrupikeun pilihan pikeun sedan sareng gerbong anu langkung ageung. Aya sababaraha hibrida dicampur - mobil kalayan rel pigura di hareup bolted kana kompartemen panumpang unibody. Chevy Nova sareng MGB mangrupikeun conto tren ieu, anu henteu lami.
Tesla Pivots Pikeun Tekanan Tinggi Casting
Tesla, nu geus nyieun kabiasaan disrupting kumaha mobil dijieun, mimiti experimenting kalawan castings tekanan tinggi sababaraha taun ka pengker. Mimitina fokus kana nyieun struktur pungkur. Nalika éta leres, éta ngalih ka ngadamel struktur hareup. Ayeuna, numutkeun sumber, Tesla museurkeun kana tekanan tuang bagian hareup, tengah, sareng pungkur sadayana dina hiji operasi.
Naha? Kusabab téknik manufaktur tradisional ngagunakeun nepi ka 400 stampings individu nu lajeng kudu dilas, bolted, ngaco, atawa glued babarengan pikeun nyieun struktur unibody lengkep. Upami Tesla tiasa leres ieu, biaya produksina tiasa dikirangan dugi ka 50 persen. Éta, kahareupna bakal masihan tekanan anu ageung pikeun unggal produsén sanés pikeun ngaréspon atanapi mendakan diri henteu tiasa bersaing.
Éta henteu kedah nyarios yén éta pabrikan ngarasa butut tina sagala sisi sabab para pekerja unionisasi uppity ngabantingkeun gerbang sareng nungtut potongan anu langkung ageung tina naon waé kauntungan anu masih didamel.
Terry Woychowsk, anu damel di General Motors salami 3 dekade, terang hiji atanapi dua hal ngeunaan manufaktur mobil. Anjeunna ayeuna présidén perusahaan rékayasa AS Caresoft Global. Anjeunna ngabejaan Reuters yén lamun Tesla junun gigacast lolobana underbody hiji EV, éta bakal salajengna ngaganggu cara mobil dirancang jeung dijieun. "Éta mangrupa enabler on stéroid. Éta gaduh implikasi anu ageung pikeun industri, tapi éta mangrupikeun tugas anu nangtang. Castings sesah pisan dilakukeun, khususna anu langkung ageung sareng langkung rumit.
Dua sumber nyarios yén téknik desain sareng manufaktur énggal Tesla hartosna perusahaan tiasa ngembangkeun mobil tina taneuh dina 18 dugi ka 24 bulan, sedengkeun kalolobaan saingan ayeuna tiasa nyandak ti tilu dugi ka opat taun. Pigura badag tunggal - ngagabungkeun bagian hareup jeung pungkur jeung underbody tengah dimana batréna ieu housed - bisa dipaké pikeun rancang anyar, mobil listrik leutik nu retails pikeun sabudeureun $25.000. Tesla diperkirakeun mutuskeun naha bakal maot tuang platform sapotong pas bulan ieu, tilu sumber nyarios.
Tantangan penting dihareupeun
Salah sahiji tantangan pangbadagna pikeun Tesla dina ngagunakeun castings tekanan tinggi ngarancang subframes anu kerung tapi boga tulang rusuk internal diperlukeun sangkan aranjeunna tiasa dissipate gaya anu lumangsung salila kacilakaan. Sumberna ngaku inovasi ku spesialis desain sareng tuang di Inggris, Jerman, Jepang, sareng Amérika Serikat ngagunakeun percetakan 3D sareng keusik industri.
Nyieun kapang diperlukeun pikeun tekanan tinggi casting komponén badag tiasa rada mahal tur hadir kalawan resiko considerable. Sakali hiji kapang test logam badag geus dijieun, tweaks machining salila prosés desain bisa ngarugikeun $100.000 a lebet, atawa redoing kapang sakabehna bisa datang ka $1,5 juta, nurutkeun hiji spesialis casting. Sejen ceuk sakabeh proses desain pikeun kapang logam badag ilaharna bakal ngarugikeun ngeunaan $4 juta.
Seueur produsén mobil anu nganggap biaya sareng résiko ageung teuing, khususna sabab desain panginten peryogi satengah belasan atanapi langkung tweaks pikeun ngahontal maot anu sampurna tina sudut pandang bising sareng geter, pas sareng bérés, ergonomi sareng kacilakaan. Tapi résiko mangrupikeun hal anu jarang ngaganggu Elon Musk, anu munggaran ngadamel rokét ngapung ka tukang.
Keusik Industri & Printing 3D
Tesla dilaporkeun parantos janten perusahaan anu ngadamel cetakan uji tina pasir industri kalayan panyitak 3D. Ngagunakeun file design digital, printer katelah binder jet deposit agén ngariung cair onto lapisan ipis keusik jeung laun ngawangun kapang, lapisan ku lapisan, nu bisa maot matak alloy molten. Numutkeun salah sahiji sumber, biaya prosés validasi desain sareng tuang pasir ngarugikeun sakitar 3% tina ngalakukeun hal anu sami sareng prototipe logam.
Éta hartina Tesla bisa tweak prototipe saloba kali sakumaha diperlukeun, reprinting nu anyar dina hitungan jam ngagunakeun mesin ti pausahaan kayaning Desktop Metal jeung Unit ExOne na. Daur validasi desain ngagunakeun casting keusik ngan nyokot dua nepi ka tilu bulan, ceuk dua sumber, dibandingkeun mana wae ti genep bulan nepi ka sataun pikeun kapang dijieunna tina logam.
Sanajan éta kalenturan gede, kumaha oge, masih aya hiji deui halangan utama pikeun nungkulan saméméh castings skala badag bisa dijieun junun. The alloy aluminium dipaké pikeun ngahasilkeun castings kalakuanana béda dina molds dijieunna tina keusik ti aranjeunna ngalakukeun dina molds dijieunna tina logam. Prototipe awal sering gagal nyumponan spésifikasi Tesla.
Spesialis casting overcame yén ku ngarumuskeun alloy husus, fine tuning prosés cooling alloy molten, sarta datang nepi ka perlakuan panas pos-produksi, ceuk tilu sumber. Sakali Tesla wareg jeung kapang keusik prototipe, éta lajeng bisa investasi dina kapang logam final pikeun produksi masal.
Sumberna nyarios mobil leutik / robotaxi Tesla anu bakal datang parantos masihan kasempetan anu sampurna pikeun ngaluncurkeun platform EV dina hiji sapotong, utamina kusabab bagian jerona langkung saderhana. Mobil leutik teu boga "overhang" badag di hareup jeung tukang. “Ibarat parahu di jalan, baki aki jeung jangjang leutik napel dina dua tungtung. Éta bakal masuk akal pikeun dilakukeun dina hiji sapotong, ”saur saurang jalma.
Sumber nyatakeun yén Tesla masih kedah mutuskeun jinis pencét naon anu bakal dianggo upami éta mutuskeun pikeun ngalungkeun awak dina hiji sapotong. Pikeun nyieun bagian awak badag gancang bakal merlukeun mesin casting badag kalayan kakuatan clamping 16.000 ton atawa leuwih. Mesin sapertos kitu bakal mahal sareng peryogi gedong pabrik anu langkung ageung.
Pencét kalawan kakuatan clamping tinggi teu bisa nampung core keusik 3D-dicitak diperlukeun pikeun nyieun subframes kerung. Pikeun ngabéréskeun masalah éta, Tesla ngagunakeun jinis pencét anu béda-béda anu alloy molten tiasa disuntik lalaunan - metode anu condong ngahasilkeun tuangan anu kualitasna langkung luhur sareng tiasa nampung teras keusik.
Masalahna nyaéta: prosés éta langkung lami. "Tesla masih bisa milih tekanan tinggi pikeun produktivitas, atawa maranéhna bisa milih suntik alloy slow pikeun kualitas sarta versatility," ceuk salah sahiji jalma. "Ieu masih koin Tos dina titik ieu."
The Takeaway
Naon waé kaputusan anu dilakukeun ku Tesla, éta bakal gaduh implikasi anu bakal aya dina industri mobil di sakuliah dunya. Tesla, sanajan potongan harga signifikan, masih nyieun mobil listrik di untung - hal automakers warisan manggihan hésé pisan ngalakukeun.
Upami Tesla tiasa ngirangan biaya manufaktur sacara signifikan ku ngagunakeun tuangan tekanan tinggi, perusahaan-perusahaan éta bakal aya dina tekanan anu langkung ageung sacara ékonomis. Henteu sesah ngabayangkeun naon anu lumangsung ka Kodak sareng Nokia anu kajantenan ka aranjeunna. Dimana anu bakal ngantunkeun ékonomi dunya sareng sadaya pagawé anu ayeuna ngadamel mobil konvensional mangrupikeun duga saha waé.
Sumber:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Panulis: Steve Hanley
Diédit ku May Jiang ti MAT Aluminium
waktos pos: Jun-05-2024
