Reuters pare avè fonti eccellenti in profondità in Tesla. In un rapportu datatu u 14 di settembre di u 2023, dice chì micca menu di 5 persone anu dettu chì a cumpagnia s'avvicina à u so scopu di scaccià u sottu di e so vitture in un pezzu. Die casting hè basicamente un prucessu abbastanza simplice. Crea un moldu, riempie cù metallu fusu, lasciate rinfriscà, sguassate u moldu, è voilà! Car istantanea. Funziona bè s'è vo fate vitture Tinkertoys o Matchbox, ma hè assai difficiule se pruvate d'utilizà per fà veiculi full size.
I vagoni di Conestoga sò stati custruiti in cima di frames fatti di legnu. I primi automobili anu ancu utilizatu cornici di legnu. Quandu Henry Ford hà criatu a prima linea di assemblea, a norma era di custruisce veiculi nantu à un quadru di scala - dui rails di ferru ligati cù pezzi di croce. A prima vittura di produzzione unibody era a Citroen Traction Avant in u 1934, seguita da Chrysler Airflow l'annu dopu.
E vitture Unibody ùn anu micca quadru sottu. Invece, u corpu di metallu hè furmatu è furmatu in modu chì pò sustene u pesu di u drivetrain è prutegge l'occupanti in casu d'un crash. A principiu di l'anni 1950, i pruduttori di l'automobili, stimulati da l'innuvazioni di fabricazione pioniere da cumpagnie giapponesi cum'è Honda è Toyota, passavanu à fà vitture unibody cù trazione frontale.
Tuttu u powertrain, cumpletu cù u mutore, a trasmissione, u differenziale, l'arbureti di trasmissione, i struts è i freni, hè stata stallata nantu à una piattaforma separata chì hè stata alzata in u locu da quì sottu nantu à a linea di assemblea, piuttostu cà abbandunà u mutore è a trasmissione da sopra à a manera. hè stata fatta per vitture custruite nantu à un quadru. U mutivu di u cambiamentu? Tempi di assemblea più veloce chì hà purtatu à i costi di unità di pruduzzione più bassi.
Per un bellu pezzu, a tecnulugia unibody hè stata preferita per i cosi-chiamati vitture ecunomiche, mentri i frames di scala eranu l'scelta per i sedani è i carri più grande. Ci era qualchì ibridi mischiati in - vitture cù rails di tela in fronte imbullonati à un compartimentu di passageri unibody. A Chevy Nova è MGB eranu esempi di sta tendenza, chì ùn durò micca longu.
Tesla Pivote à u Casting à Alta Pressione
Tesla, chì hà fattu l'abitudine di disrupting how automobili sò fatti, hà cuminciatu à sperimentà i castings d'alta pressione parechji anni fà. Prima si cuncintrau à fà a struttura posteriore. Quandu hà ottinutu cusì, hà cambiatu à fà a struttura frontale. Avà, secondu e fonti, Tesla si concentra nantu à a pressione di casting di e sezioni frontale, centrale è posteriore in una sola operazione.
Perchè? Perchè e tecniche di fabricazione tradiziunali utilizanu sin'à 400 stampi individuali chì dopu devenu esse saldati, imbutiti, avvitati o incollati per fà una struttura unibody cumpleta. Se Tesla pò ottene questu dirittu, u so costu di fabricazione puderia esse riduciutu finu à u 50 per centu. Chì, à u turnu, metterà una pressione tremenda nantu à ogni altru fabricatore per risponde o si trovanu incapaci di cumpete.
Hè senza dì chì quelli pruduttori si sentenu battuti da tutti i lati mentre i travagliadori sindacalizzati sbattunu à i cancelli è esigenu una fetta più grande di qualsiasi prufitti chì sò sempre guadagnati.
Terry Woychowsk, chì hà travagliatu in General Motors per 3 decennii, sapi una cosa o duie nantu à a fabricazione di l'automobile. Avà hè u presidente di a cumpagnia di ingegneria di i Stati Uniti Caresoft Global. Dice à Reuters chì se Tesla riesce à gigacast a maiò parte di u dessous di un EV, disturbaria ancu più a manera di cuncepimentu è di fabbricazione di e vitture. "Hè un attivatore nantu à i steroidi. Hà una implicazione enormosa per l'industria, ma hè un compitu assai sfida. I castings sò assai difficili da fà, soprattuttu i più grandi è i più complicati ".
Dui di e fonti anu dettu chì i novi tecniche di cuncepimentu è di fabricazione di Tesla significanu chì a cumpagnia puderia sviluppà una vittura da a terra in 18 à 24 mesi, mentre chì a maiò parte di i rivali ponu attualmente piglià da trè à quattru anni. Un unicu quadru grande - cumminendu e sezioni frontali è posteriori cù a parte inferiore di u mezzu induve a bateria hè allughjata - puderia esse adupratu per fabricà una nova vittura elettrica più chjuca chì si vende à circa $ 25,000. Tesla era attesa di decide s'ellu morse cast una piattaforma di un pezzu appena stu mese, trè di e fonti anu dettu.
Sfide significative à l'avanti
Unu di i più grandi sfidi per Tesla in l'usu di fusioni d'alta pressione hè di cuncepimentu di subframes cavu, ma chì anu e nervature interne necessarie per rende capaci di dissiparà e forze chì si verificanu durante i crashes. I fonti sustiniennu l'innuvazioni da i spezialisti di designu è casting in Gran Bretagna, Germania, Giappone è i Stati Uniti facenu usu di stampa 3D è sabbia industriale.
Fà i stampi necessarii per a fusione d'alta pressione di grandi cumpunenti pò esse abbastanza caru è vene cun risichi considerablei. Una volta chì un grande stampu di prova di metalli hè statu fattu, i tweaks di machining durante u prucessu di cuncepimentu puderia costà $ 100,000 per volta, o rifacà u stampu in tuttu puderia vene à $ 1,5 milioni, secondu un specialista di casting. Un altru hà dettu chì u prucessu tutale di cuncepimentu per un grande muffa di metalli tipica costa circa $ 4 milioni.
Parechji pruduttori di l'automobili anu cunsideratu chì u costu è i risichi sò troppu altu, soprattuttu chì un disignu puderia avè bisognu di una meza duzina o più di tweaks per ottene un fustu perfettu da a perspettiva di u rumore è a vibrazione, l'adattazione è a finitura, l'ergonomia è a resistenza à u crash. Ma u risicu hè qualcosa chì raramente disturba à Elon Musk, chì era u primu à fà razzi volà in daretu.
Sabbia industriale è stampa 3D
Si dice chì Tesla hà vultatu à imprese chì facenu stampi di prova da sabbia industriale cù stampanti 3D. Utilizendu un schedariu di cuncepimentu digitale, i stampatori cunnisciuti cum'è jet di leganti depositanu un agentu ligatu liquidu nantu à una fina strata di sabbia è custruiscenu gradualmente un muffa, strata per strata, chì pò morire in lega fusa. Sicondu una fonte, u costu di u prucessu di validazione di cuncepimentu cù u casting di sabbia custa circa 3% di fà a listessa cosa cù un prototipu di metallu.
Questu significa chì Tesla pò aghjustà i prototipi quante volte necessariu, ristampandu un novu in una questione d'ore utilizendu macchine da cumpagnie cum'è Desktop Metal è a so unità ExOne. U ciculu di validazione di cuncepimentu cù u casting in sabbia dura solu da dui à trè mesi, dui di e fonti anu dettu, paragunatu à un locu da sei mesi à un annu per un moldu fattu di metallu.
Malgradu quella più grande flessibilità, però, ci era ancu un altru ostaculu maiò à superà prima chì i castings à grande scala puderanu esse fatti cù successu. L'aliaghji d'aluminiu utilizati per pruduce i castings si cumportanu di manera diversa in i stampi fatti di sabbia cà in i stampi di metallu. I primi prototipi spessu fallenu à risponde à e specificazioni di Tesla.
I spezialisti di casting anu superatu chì furmulendu leghe speciali, fine tuning u prucessu di rinfrescamentu di l'alea fusa, è venenu cun un trattamentu termicu post-produzione, anu dettu trè fonti. Una volta chì Tesla hè soddisfatta di u prototipu di muffa di sabbia, pò investisce in un mudellu di metallo finale per a produzzione di massa.
E fonti anu dettu chì a prossima vittura / robotaxi di Tesla hà datu l'uppurtunità perfetta di scaccià una piattaforma EV in un pezzu, soprattuttu perchè u so sottu hè più simplice. E vitture chjuche ùn anu micca una grande "spendenza" in fronte è in daretu. "Hè cum'è una barca in un certu modu, un vassou di batteria cù ali chjuche attaccate à e duie estremità. Chì averia sensu di fà in un pezzu ", hà dettu una persona.
E fonti anu dichjaratu chì Tesla hà sempre da decide chì tipu di stampa aduprà se decide di scaccià u sottu in un pezzu. Per fabricà grandi parti di u corpu rapidamente richiederà macchine di colata più grande cù una putenza di serratura di 16.000 tunnellate o più. Tali machini seranu caru è ponu esse bisognu di edifici di fabbrica più grande.
Presse cù un altu putere di clamping ùn ponu micca accoglie i nuclei di sabbia stampati in 3D necessarii per fà subframes cavi. Per risolve stu prublema, Tesla usa un altru tipu di stampa in quale l'aliatura fusa pò esse iniettata lentamente - un metudu chì tende à pruduce fusioni di qualità più alta è ponu accoglie i nuclei di sabbia.
U prublema hè: stu prucessu dura più longu. "Tesla puderia ancu sceglie l'alta pressione per a produtividade, o puderanu sceglie l'iniezione di lega lenta per qualità è versatilità", hà dettu unu di e persone. "Hè sempre un lanciu di munita à questu puntu".
U Takeaway
Qualunque sia a decisione di Tesla, avarà implicazioni chì sferisceranu in tutta l'industria di l'auto in u mondu sanu. Tesla, malgradu i taglii di i prezzi significativi, hè sempre a produzzione di vitture elettriche à un prufittu - qualcosa chì i fabbricanti di l'automobili eredi trovanu estremamente difficili da fà.
Se Tesla pò taglià i so costi di fabricazione significativamente utilizendu fusioni d'alta pressione, queste cumpagnie saranu ancu più pressioni economicamente. Ùn hè micca difficiule d'imaginà ciò chì hè accadutu à Kodak è Nokia chì li succede. Induve chì lasciaria l'ecunumia mundiale è tutti i travagliadori chì attualmente facenu vitture cunvinziunali hè una ipotesi di qualcunu.
Fonte:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autore: Steve Hanley
Editatu da May Jiang da MAT Aluminium
Tempu di posta: 05-05-2024
