Се чини дека Ројтерс има одлични извори длабоко во Тесла. Во извештај од 14 септември 2023 година, се вели дека не помалку од 5 лица ѝ кажале дека компанијата се приближува до својата цел да го излие долниот дел од каросеријата на своите автомобили во едно парче. Лиењето под притисок е во основа прилично едноставен процес. Направете калап, наполнете го со стопен метал, оставете го да се олади, извадете го калапот и voila! Инстант автомобил. Функционира добро ако правите автомобили Tinkertoys или Matchbox, но е исклучително тешко ако се обидете да го користите за да направите возила во полна големина.
Вагоните „Конестога“ биле градени врз рамки направени од дрво. Раните автомобили исто така користеле дрвени рамки. Кога Хенри Форд ја создал првата производствена линија, нормата била возилата да се градат на скалеста рамка - две железни шини врзани заедно со попречни делови. Првиот автомобил со еднобокс во производство бил „Ситроен Тракшн Авант“ во 1934 година, по што следел „Крајслер Ерфлоу“ следната година.
Автомобилите со еднобокс немаат рамка под нив. Наместо тоа, металната каросерија е обликувана и обликувана на таков начин што може да ја издржи тежината на погонскиот склоп и да ги заштити патниците во случај на судир. Почнувајќи од 1950-тите, производителите на автомобили, поттикнати од иновациите во производството воведени од јапонски компании како Хонда и Тојота, се префрлија на производство на автомобили со еднобокс со погон на предните тркала.
Целиот погонски склоп, заедно со моторот, менувачот, диференцијалот, погонските вратила, потпорните потпирачи и сопирачките, беше инсталиран на посебна платформа која беше подигната одоздола на склопувачката линија, наместо моторот и менувачот да се спуштаат одозгора како што се правеше за автомобили изградени на рамка. Причината за промената? Побрзо време на склопување што доведе до пониски единечни трошоци за производство.
Долго време, технологијата со унивеачки каросерии беше претпочитана за таканаречените економични автомобили, додека скалестите рамки беа избор за поголемите седани и каравани. Имаше и некои хибриди измешани - автомобили со шини на рамката напред прицврстени на унивеачки патнички простор. Шевролет Нова и MGB беа примери за овој тренд, кој не траеше долго.
Тесла се насочува кон леење под висок притисок
Тесла, која има навика да го менува начинот на производство на автомобили, почна да експериментира со леење под висок притисок пред неколку години. Прво се фокусираше на изработка на задната структура. Кога тоа го направи како што треба, се префрли на изработка на предната структура. Сега, според извори, Тесла се фокусира на леење под притисок на предниот, централниот и задниот дел, сè во една операција.
Зошто? Бидејќи традиционалните техники на производство користат до 400 индивидуални печати кои потоа мора да се заварат, заврткаат, наврткаат или залепат заедно за да се направи комплетна единечна структура. Доколку Тесла може да го направи ова правилно, трошоците за производство би можеле да се намалат до 50 проценти. Тоа, пак, ќе изврши огромен притисок врз секој друг производител да одговори или ќе се најде неспособен да се натпреварува.
Се подразбира дека тие производители се чувствуваат погодени од сите страни, бидејќи дрските синдикално организирани работници тропаат на портите и бараат поголем дел од профитот што сè уште се заработува.
Тери Војховски, кој работеше во „Џенерал моторс“ три децении, знае по нешто за производство на автомобили. Тој сега е претседател на американската инженерска компанија „Кеарсофт Глобал“. Тој за „Ројтерс“ изјави дека ако „Тесла“ успее да го емитува поголемиот дел од долниот дел од каросеријата на електричните возила на гигакаст, тоа дополнително ќе го наруши начинот на кој се дизајнираат и произведуваат автомобилите. „Тоа е овозможувач на стероидите. Има огромни импликации за индустријата, но е многу предизвикувачка задача. Одлеаноците се многу тешки за правење, особено поголемите и посложените.“
Двајца од изворите изјавија дека новите техники за дизајн и производство на „Тесла“ значат дека компанијата би можела да развие автомобил од темел за 18 до 24 месеци, додека повеќето конкуренти моментално можат да потраат од три до четири години. Една голема рамка - која ги комбинира предните и задните делови со средниот дел од каросеријата каде што е сместена батеријата - би можела да се користи за производство на нов, помал електричен автомобил чија малопродажна цена е околу 25.000 долари. Се очекуваше „Тесла“ да одлучи дали да лее едноделна платформа уште овој месец, изјавија тројца од изворите.
Значајни предизвици што претстојат
Еден од најголемите предизвици за Тесла во користењето на одлеаноци под висок притисок е дизајнирањето на подрамки кои се шупливи, но имаат внатрешни ребра потребни за да можат да ги дисипираат силите што се јавуваат за време на судири. Изворите тврдат дека иновациите од специјалистите за дизајн и леење во Велика Британија, Германија, Јапонија и САД користат 3Д печатење и индустриски песок.
Изработката на калапите потребни за леење под висок притисок на големи компоненти може да биде доста скапа и доаѓа со значителни ризици. Откако ќе се направи голем метален тест калап, машинските измени за време на процесот на дизајнирање би можеле да чинат 100.000 долари, или целосното повторно изработување на калапот може да чини 1,5 милиони долари, според еден специјалист за леење. Друг рече дека целиот процес на дизајнирање за голем метален калап обично би чинел околу 4 милиони долари.
Многу производители на автомобили сметаат дека трошоците и ризиците се превисоки, особено затоа што на еден дизајн можеби ќе му требаат шест или повеќе измени за да се постигне совршена матрица од аспект на бучава и вибрации, вклопување и завршна обработка, ергономија и отпорност на судир. Но, ризикот е нешто што ретко го мачи Илон Маск, кој беше првиот што ги направи ракетите да летаат наназад.
Индустриски песок и 3D печатење
Според извештаите, Тесла се обратила на фирми кои изработуваат тест калапи од индустриски песок со 3Д печатачи. Користејќи дигитална датотека за дизајн, печатачите познати како млазници за врзување нанесуваат течен врзувачки агенс врз тенок слој песок и постепено градат калап, слој по слој, кој може да лее стопени легури. Според еден извор, цената на процесот на валидација на дизајнот со леење песок чини околу 3% од цената на истото со метален прототип.
Тоа значи дека Тесла може да ги дотерува прототипите онолку пати колку што е потребно, препечатувајќи нов за само неколку часа користејќи машини од компании како што се „Десктоп Метал“ и нејзината единица „ЕксОн“. Циклусот на валидација на дизајнот со користење на леење во песок трае само два до три месеци, велат два од изворите, во споредба со од шест месеци до една година за калап направен од метал.
И покрај таа поголема флексибилност, сепак, сè уште имаше уште една голема пречка што требаше да се надмине пред успешно да се изработат одлеаноци во голем обем. Алуминиумските легури што се користат за производство на одлеаноци се однесуваат различно во калапи направени од песок отколку во калапи направени од метал. Раните прототипови честопати не ги исполнуваа спецификациите на Тесла.
Специјалистите за леење го надминаа тоа со формулирање на специјални легури, фино подесување на процесот на ладење на стопената легура и осмислување на постпродукциски термички третман, велат три од изворите. Откако „Тесла“ ќе биде задоволна со прототипот на песочниот калап, може да инвестира во финален метален калап за масовно производство.
Изворите велат дека претстојниот мал автомобил/роботакси на Тесла им дал совршена можност да изработат платформа за електрични возила во едно парче, главно затоа што подвозјето е поедноставно. Малите автомобили немаат голем „превис“ напред и назад. „На некој начин е како брод, послужавник за батерии со мали крилца прикачени на двата краја. Тоа би имало смисла да се направи во едно парче“, рече едно лице.
Изворите тврдат дека Тесла сè уште треба да одлучи каква преса ќе користи ако одлучи да го излие долниот дел од каросеријата во едно парче. За брзо производство на големи делови од каросеријата ќе бидат потребни поголеми машини за леење со моќност на стегање од 16.000 тони или повеќе. Ваквите машини ќе бидат скапи и може да бараат поголеми фабрички згради.
Пресите со голема моќ на стегање не можат да ги сместат 3Д печатените песочни јадра потребни за изработка на шупливи подрамки. За да го реши тој проблем, Тесла користи различен тип на преса во која може бавно да се вбризгува стопена легура - метод кој има тенденција да произведува одливки со повисок квалитет и може да ги смести песочните јадра.
Проблемот е во тоа што тој процес трае подолго. „Тесла сè уште може да избере висок притисок за продуктивност или може да избере бавно вбризгување на алуминиумски легури за квалитет и разновидност“, рече еден од луѓето. „Во овој момент сè уште е фрлање паричка.“
Нарачка за носење
Каква и да е одлуката што ќе ја донесе „Тесла“, таа ќе има импликации што ќе се одразат низ целата автомобилска индустрија ширум светот. „Тесла“, и покрај значителните намалувања на цените, сè уште произведува електрични автомобили со профит - нешто што на традиционалните производители на автомобили им е исклучително тешко да го сторат.
Доколку „Тесла“ може значително да ги намали трошоците за производство со користење на леење под висок притисок, тие компании ќе бидат под уште поголем економски притисок. Не е тешко да се замисли што им се случи на „Кодак“ и „Нокиа“. Каде тоа би ја оставило светската економија и сите работници кои моментално произведуваат конвенционални автомобили, никој не може да претпостави.
Извор:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Автор: Стив Ханли
Уредено од Меј Џијанг од MAT Aluminum
Време на објавување: 05.06.2024
