Reuters pare avè eccellenti fonti in Tesla. In un rapportu datatu u 14 di settembre di u 2023, dice chì micca menu di 5 persone l'anu dettu chì a cumpagnia s'avvicina à u so scopu di fonde u sottuscocca di e so vitture in un pezzu unicu. A fusione à pressione hè basicamente un prucessu abbastanza simplice. Crea un stampu, riempitelu di metallu fusu, lasciatelu raffreddà, cacciate u stampu, è voilà! Vittura istantanea. Funziona bè sè fate vitture Tinkertoys o Matchbox, ma hè estremamente difficiule sè pruvate à aduprà per fà veiculi à grandezza naturale.
I vagoni Conestoga eranu custruiti sopra à telai fatti di legnu. E prime automobili utilizavanu ancu telai di legnu. Quandu Henry Ford hà creatu a prima catena di montaggio, a norma era di custruisce veiculi nantu à un telaio di scala - duie rotaie di ferru ligate inseme cù pezzi trasversali. A prima vittura di pruduzzione unibody hè stata a Citroen Traction Avant in u 1934, seguitata da a Chrysler Airflow l'annu dopu.
E vitture unibody ùn anu micca chassis sottu. Invece, a carrozzeria metallica hè furmata è modellata in modu tale da pudè sustene u pesu di a trasmissione è prutege l'occupanti in casu d'accidentu. À partesi da l'anni 1950, i pruduttori d'automobili, stimulati da l'innuvazioni di fabricazione iniziate da cumpagnie giapponesi cum'è Honda è Toyota, sò passati à a fabricazione di vitture unibody cù trazione anteriore.
Tuttu u gruppu motopropulsore, cù u mutore, a trasmissione, u differenziale, l'alberi di trasmissione, i montanti è i freni, hè statu stallatu nantu à una piattaforma separata chì hè stata alzata da sottu nantu à a catena di montaggio, invece di fà calà u mutore è a trasmissione da sopra cum'è era fattu per e vitture custruite nantu à un chassis. A ragione di u cambiamentu? Tempi di montaggio più rapidi chì anu purtatu à costi unitarii di pruduzzione più bassi.
Per un bellu pezzu, a tecnulugia unibody hè stata preferita per e vitture dette ecunomiche, mentre chì i telai à scala eranu a scelta per e berline è i vagoni più grandi. Ci eranu alcuni ibridi mischiati - vitture cù binari di telaio davanti imbullunati à un compartimentu di passageri unibody. A Chevy Nova è a MGB eranu esempi di sta tendenza, chì ùn hè durata tantu.
Tesla Pivots Versu a Colata à Alta Pressione
Tesla, chì hà pigliatu l'abitudine di rivoluziunà u modu di fà l'automobile, hà cuminciatu à sperimentà cù i getti à alta pressione parechji anni fà. Prima si hè cuncentrata nantu à a fabricazione di a struttura posteriore. Quandu hà fattu bè, hè passata à a fabricazione di a struttura anteriore. Avà, secondu e fonti, Tesla si cuncentra nantu à u gettu à pressione di e sezioni anteriore, centrale è posteriore in una sola operazione.
Perchè ? Perchè e tecniche di fabricazione tradiziunali utilizanu finu à 400 stampi individuali chì devenu esse saldati, imbullonati, avvitati o incollati inseme per fà una struttura unibody cumpleta. Sè Tesla pò fà bè questu, u so costu di fabricazione puderia esse riduttu finu à u 50 per centu. Questu, à u so tornu, metterà una pressione tremenda nantu à tutti l'altri pruduttori per risponde o si ritruveranu incapaci di cumpete.
Hè evidente chì questi pruduttori si sentenu battuti da ogni parte mentre i travagliadori sindicalizati arroganti battenu à i cancelli è esigenu una parte più grande di qualsiasi prufitti chì sò sempre guadagnati.
Terry Woychowsk, chì hà travagliatu à General Motors per 3 decennii, sà una cosa o duie di fabricazione di vitture. Avà hè u presidente di a cumpagnia d'ingegneria americana Caresoft Global. Dice à Reuters chì se Tesla riesce à gigacastà a maiò parte di u sottuscocca di un veiculu elettricu, questu disturberà ulteriormente u modu in cui e vitture sò cuncepite è fabricate. "Hè un facilitatore nantu à i steroidi. Hà una grande implicazione per l'industria, ma hè un compitu assai difficiule. I casting sò assai difficiuli da fà, soprattuttu quelli più grandi è più cumplicati."
Dui di e fonti anu dettu chì e nove tecniche di cuncepimentu è di fabricazione di Tesla significanu chì a cumpagnia puderia sviluppà una vittura da zero in 18 à 24 mesi, mentre chì a maiò parte di i cuncurrenti ponu attualmente piglià da trè à quattru anni. Un unicu grande quadru - chì combina e sezioni anteriore è posteriore cù u sottoscocca mediu induve hè allughjata a batteria - puderia esse adupratu per fabricà una nova vittura elettrica più chjuca chì si vende à circa $ 25.000. Tesla duvia decide se fonde una piattaforma in un pezzu appena stu mese, anu dettu trè di e fonti.
Sfide significative à vene
Unu di i più grandi sfidi per Tesla in l'usu di pezzi fusi à alta pressione hè a cuncepzione di sottotelai chì sò cavi ma chì anu e nervature interne necessarie per rende li capaci di dissipà e forze chì si verificanu durante l'accidenti. E fonti affermanu chì l'innuvazioni di i spezialisti di cuncepimentu è di fusione in Gran Bretagna, Germania, Giappone è Stati Uniti utilizanu a stampa 3D è a sabbia industriale.
A fabricazione di i stampi necessarii per a fusione à alta pressione di cumpunenti di grande dimensione pò esse abbastanza cara è vene cun rischi considerable. Una volta chì un grande stampu di prova di metallu hè statu fattu, i ritocchi di machinazione durante u prucessu di cuncepimentu puderanu custà $ 100.000 à prova, o rifare u stampu in tuttu puderia ghjunghje à $ 1,5 milioni, secondu un specialistu di fusione. Un altru hà dettu chì tuttu u prucessu di cuncepimentu per un grande stampu di metallu costerebbe tipicamente circa $ 4 milioni.
Parechji fabricatori d'automobili anu cunsideratu u costu è i risichi troppu alti, soprattuttu perchè un disignu puderia avè bisognu di una mezza duzina o più di modifiche per ottene un stampu perfettu da a perspettiva di u rumore è di e vibrazioni, di l'adattamentu è di a finitura, di l'ergonomia è di a resistenza à l'impattu. Ma u risicu hè qualcosa chì raramente preoccupa Elon Musk, chì hè statu u primu à fà vulà i razzi à l'incontrariu.
Sabbia Industriale è Stampa 3D
Tesla si hè riferita chì si hè rivolta à imprese chì fabricanu stampi di prova da sabbia industriale cù stampanti 3D. Usendu un schedariu di cuncepimentu digitale, e stampanti cunnisciute cum'è getti di legame depositanu un agente legante liquidu nantu à un stratu finu di sabbia è custruiscenu gradualmente un stampu, stratu per stratu, chì pò fà fusione di leghe fuse. Sicondu una fonte, u costu di u prucessu di validazione di u cuncepimentu cù a fusione in sabbia costa circa u 3% di fà a stessa cosa cù un prototipu di metallu.
Ciò significa chì Tesla pò mudificà i prototipi tante volte quant'è necessariu, ristampendu unu novu in poche ore aduprendu macchine di cumpagnie cum'è Desktop Metal è a so unità ExOne. U ciclu di validazione di u disignu cù a fusione in sabbia dura solu dui o trè mesi, secondu duie di e fonti, paragunatu à sei mesi à un annu per un stampu fattu di metallu.
Malgradu sta più grande flessibilità, però, ci era sempre un altru ostaculu maiò da superà prima chì i getti à grande scala pudessinu esse fatti cù successu. E leghe d'aluminiu aduprate per pruduce i getti si cumportanu in modu diversu in i stampi fatti di sabbia chè in i stampi fatti di metallu. I primi prototipi spessu ùn currispundianu micca à e specificazioni di Tesla.
I spezialisti di a fusione anu superatu questu prublema furmulendu leghe speciali, affinendu u prucessu di raffreddamentu di a lega fusa è inventendu un trattamentu termicu di post-produzione, anu dettu trè di e fonti. Una volta chì Tesla hè suddisfatta di u prototipu di stampu di sabbia, pò investisce in un stampu di metallu finale per a pruduzzione di massa.
E fonti anu dettu chì a prossima piccula vittura/robottaxi di Tesla li hà datu una opportunità perfetta per lancià una piattaforma EV in un pezzu unicu, principalmente perchè u so sottuscocca hè più simplice. E vitture chjuche ùn anu micca una grande "sporgenza" davanti è daretu. "Hè cum'è una barca in un certu modu, un vassoio di batteria cù piccule ale attaccate à e duie estremità. Questu averebbe sensu da fà in un pezzu unicu", hà dettu una persona.
E fonti anu dichjaratu chì Tesla deve ancu decide quale tipu di pressa aduprà s'ella decide di fonde u sottuscocca in un pezzu unicu. Per fabricà rapidamente grandi pezzi di carrozzeria, ci saranu bisognu di macchine di fonderia più grande cù una putenza di serraggio di 16.000 tunnellate o più. Tali macchine saranu costose è puderanu richiede edifici di fabbrica più grandi.
E presse cù una putenza di serraggio elevata ùn ponu micca accoglie i nuclei di sabbia stampati in 3D necessarii per fà sottotelai cavi. Per risolve stu prublema, Tesla usa un tipu diversu di pressa in a quale a lega fusa pò esse iniettata lentamente - un metudu chì tende à pruduce getti di qualità superiore è pò accoglie i nuclei di sabbia.
U prublema hè: stu prucessu piglia più tempu. «Tesla puderia ancu sceglie l'alta pressione per a produttività, o puderianu sceglie l'iniezione lenta di lega per a qualità è a versatilità», hà dettu una di e persone. «Hè sempre un lanciu di munita à questu puntu».
L'asportu
Qualunque sia a decisione chì Tesla piglierà, avarà implicazioni chì si ripercuoteranu in tutta l'industria automobilistica in u mondu sanu. Tesla, malgradu tagli di prezzu significativi, produce sempre vitture elettriche cù un prufittu - qualcosa chì i fabbricanti d'automobili tradiziunali trovanu estremamente difficiule da fà.
Sè Tesla pò riduce significativamente i so costi di fabricazione aduprendu pezzi fusi à alta pressione, quelle cumpagnie saranu sottu à una pressione ancu più grande ecunomicamente. Ùn hè micca difficiule d'imaginà ciò chì hè accadutu à Kodak è Nokia. Induve questu lascerebbe l'ecunumia mundiale è tutti i travagliadori chì attualmente fabricanu vitture cunvinziunali hè una quistione chì nimu pò imaginà.
Fonte:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autore: Steve Hanley
Editatu da May Jiang da MAT Aluminum
Data di publicazione: 05 di ghjugnu 2024
