Reuters nampaknya mempunyai sumber yang sangat baik dalam Tesla. Dalam laporan bertarikh 14 September 2023, ia mengatakan tidak kurang daripada 5 orang telah memberitahu bahawa syarikat itu semakin dekat dengan matlamatnya untuk melemparkan underbody keretanya dalam satu bahagian. Pemutus mati pada dasarnya adalah proses yang agak mudah. Buat acuan, isi dengan logam cair, biarkan ia sejuk, keluarkan acuan, dan voila! Kereta segera. Ia berfungsi dengan baik jika anda membuat tinkertoys atau kereta kotak perlawanan, tetapi sangat sukar jika anda cuba menggunakannya untuk membuat kenderaan saiz penuh.
Gerabak Conestoga dibina di atas bingkai yang diperbuat daripada kayu. Automobil awal juga menggunakan bingkai kayu. Apabila Henry Ford mencipta barisan pemasangan pertama, norma adalah untuk membina kenderaan pada bingkai tangga - dua rel besi yang diikat bersama dengan kepingan silang. Kereta pengeluaran unibody pertama ialah Citroen Traction Avant pada tahun 1934, diikuti oleh aliran udara Chrysler pada tahun berikutnya.
Kereta unibody tidak mempunyai bingkai di bawahnya. Sebaliknya, badan logam dibentuk dan dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat menyokong berat drivetrain dan melindungi penghuni sekiranya berlaku kemalangan. Bermula pada tahun 1950-an, pembuat kereta, yang didorong oleh inovasi pembuatan yang dipelopori oleh syarikat-syarikat Jepun seperti Honda dan Toyota, beralih untuk membuat kereta unibody dengan pemanduan roda depan.
Seluruh powertrain, lengkap dengan enjin, penghantaran, pembezaan, driveshafts, struts, dan brek, dipasang pada platform berasingan yang diangkat ke tempat dari bawah telah dilakukan untuk kereta yang dibina di atas bingkai. Sebab perubahan itu? Masa perhimpunan yang lebih cepat yang membawa kepada kos pengeluaran yang lebih rendah.
Untuk masa yang lama, teknologi unibody lebih disukai untuk apa yang dipanggil kereta ekonomi manakala bingkai tangga adalah pilihan untuk sedan dan gerabak yang lebih besar. Terdapat beberapa hibrida bercampur -campur - kereta dengan rel bingkai di depan bolted ke petak penumpang unibody. Chevy Nova dan MGB adalah contoh trend ini, yang tidak bertahan lama.
Tesla pivots to casting tekanan tinggi
Tesla, yang telah membuat kebiasaan mengganggu bagaimana kereta dibuat, mula bereksperimen dengan casting tekanan tinggi beberapa tahun yang lalu. Pertama ia memberi tumpuan kepada membuat struktur belakang. Apabila ia mendapat hak itu, ia beralih untuk membuat struktur depan. Sekarang, menurut sumber, Tesla memberi tumpuan kepada tekanan pemutus bahagian depan, pusat, dan belakang semua dalam satu operasi.
Kenapa? Kerana teknik pembuatan tradisional menggunakan sehingga 400 stampings individu yang kemudiannya perlu dikimpal, digerakkan, diskru, atau terpaku bersama untuk membuat struktur unibody lengkap. Sekiranya Tesla dapat mendapatkan hak ini, kos pembuatannya boleh dikurangkan sehingga 50 peratus. Itu, seterusnya, akan memberi tekanan yang luar biasa kepada setiap pengeluar lain untuk bertindak balas atau mendapati diri mereka tidak dapat bersaing.
Ia tidak mengatakan bahawa pengeluar -pengeluar itu berasa terkejut dari semua pihak kerana pekerja bersatu yang terbakar di pintu gerbang dan menuntut sebilangan besar keuntungan yang masih diperolehi.
Terry Woychowsk, yang bekerja di General Motors selama 3 dekad, tahu satu atau dua perkara mengenai pembuatan kereta. Beliau kini menjadi presiden syarikat kejuruteraan AS Caresoft Global. Dia memberitahu Reuters bahawa jika Tesla berjaya memasuki kebanyakan bahagian bawah EV, ia akan terus mengganggu cara kereta direka dan dihasilkan. "Ia adalah pemboleh pada steroid. Ia mempunyai implikasi besar untuk industri, tetapi ia adalah tugas yang sangat mencabar. Casting sangat sukar untuk dilakukan, terutama yang lebih besar dan lebih rumit. "
Dua daripada sumber itu berkata teknik reka bentuk dan pembuatan baru Tesla bermakna syarikat itu boleh membangunkan kereta dari bawah dalam tempoh 18 hingga 24 bulan, sementara kebanyakan pesaing kini boleh mengambil masa antara tiga hingga empat tahun. Satu bingkai besar - menggabungkan bahagian depan dan belakang dengan underbody tengah di mana bateri ditempatkan - boleh digunakan untuk mengeluarkan kereta elektrik baru yang lebih kecil yang dijual sekitar $ 25,000. Tesla dijangka memutuskan sama ada untuk mati melemparkan satu keping platform sebaik sahaja bulan ini, tiga sumber itu berkata.
Cabaran penting di hadapan
Salah satu cabaran terbesar untuk Tesla dalam menggunakan casting tekanan tinggi ialah merancang subframe yang berongga tetapi mempunyai tulang rusuk dalaman yang diperlukan untuk menjadikan mereka dapat menghilangkan daya yang berlaku semasa kemalangan. Sumber -sumbernya menuntut inovasi oleh pakar reka bentuk dan pemutus di Britain, Jerman, Jepun, dan Amerika Syarikat menggunakan percetakan 3D dan pasir perindustrian.
Membuat acuan yang diperlukan untuk pemutus tekanan tinggi komponen besar boleh agak mahal dan dilengkapi dengan risiko yang besar. Sebaik sahaja acuan ujian logam besar telah dibuat, tweak pemesinan semasa proses reka bentuk boleh menelan kos $ 100,000 pergi, atau mengulang semula acuan sama sekali mungkin mencapai $ 1.5 juta, menurut satu pakar pemutus. Satu lagi mengatakan keseluruhan proses reka bentuk untuk acuan logam besar biasanya akan menelan kos kira -kira $ 4 juta.
Ramai pembuat kereta telah menganggap kos dan risiko terlalu tinggi, terutamanya kerana reka bentuk mungkin memerlukan setengah dozen atau lebih tweak untuk mencapai mati yang sempurna dari perspektif bunyi bising dan getaran, fit dan selesai, ergonomik dan kemalangan. Tetapi risiko adalah sesuatu yang jarang mengganggu Elon Musk, yang merupakan yang pertama membuat roket terbang ke belakang.
Perbandaran Sand & 3D Perindustrian
Tesla dilaporkan telah beralih kepada firma yang membuat acuan ujian keluar dari pasir perindustrian dengan pencetak 3D. Menggunakan fail reka bentuk digital, pencetak yang dikenali sebagai jet pengikat deposit ejen mengikat cecair ke lapisan pasir yang nipis dan secara beransur -ansur membina acuan, lapisan oleh lapisan, yang boleh mati aloi cair. Menurut satu sumber, kos proses pengesahan reka bentuk dengan kos pemutus pasir kira -kira 3% melakukan perkara yang sama dengan prototaip logam.
Ini bermakna Tesla boleh tweak prototaip sebanyak yang diperlukan, mencetak semula yang baru dalam masa beberapa jam menggunakan mesin dari syarikat -syarikat seperti Desktop Metal dan unit exone. Kitaran pengesahan reka bentuk menggunakan pemutus pasir hanya mengambil masa dua hingga tiga bulan, dua sumbernya berkata, berbanding dengan mana -mana dari enam bulan hingga setahun untuk acuan yang dibuat dari logam.
Walaupun fleksibiliti yang lebih besar, bagaimanapun, masih ada satu lagi halangan utama untuk diatasi sebelum casting berskala besar dapat dibuat dengan jayanya. Aloi aluminium yang digunakan untuk menghasilkan casting berkelakuan berbeza dalam acuan yang diperbuat daripada pasir daripada yang mereka lakukan dalam acuan yang diperbuat daripada logam. Prototaip awal sering gagal memenuhi spesifikasi Tesla.
Pakar pemutus mengalahkan bahawa dengan merumuskan aloi khas, penalaan proses penyejukan aloi cair, dan datang dengan rawatan haba pasca pengeluaran, tiga sumbernya. Sebaik sahaja Tesla berpuas hati dengan acuan pasir prototaip, ia kemudiannya boleh melabur dalam acuan logam akhir untuk pengeluaran besar -besaran.
Sumber -sumber itu berkata kereta kecil/robotaxi yang akan datang Tesla telah memberikan peluang yang sempurna untuk membuang platform EV dalam satu bahagian, terutamanya kerana underbodynya lebih mudah. Kereta kecil tidak mempunyai "overhang" besar di bahagian depan dan belakang. "Ia seperti bot dengan cara, dulang bateri dengan sayap kecil yang dilampirkan pada kedua -dua hujungnya. Itu masuk akal untuk dilakukan dalam satu bahagian, "kata seorang.
Sumber -sumber itu mendakwa bahawa Tesla masih perlu memutuskan apa jenis akhbar untuk digunakan jika ia memutuskan untuk membuang underbody dalam satu bahagian. Untuk mengeluarkan bahagian badan yang besar dengan cepat memerlukan mesin pemutus yang lebih besar dengan kuasa pengapit sebanyak 16,000 tan atau lebih. Mesin sedemikian akan mahal dan mungkin memerlukan bangunan kilang yang lebih besar.
Tekan dengan kuasa pengapit yang tinggi tidak dapat menampung teras pasir 3D yang dicetak yang diperlukan untuk membuat subframe berongga. Untuk menyelesaikan masalah itu, Tesla menggunakan jenis akhbar yang berbeza ke mana aloi cair boleh disuntik perlahan -lahan - kaedah yang cenderung menghasilkan casting berkualiti tinggi dan dapat menampung teras pasir.
Masalahnya ialah: proses itu mengambil masa yang lebih lama. "Tesla masih boleh memilih tekanan tinggi untuk produktiviti, atau mereka boleh memilih suntikan aloi perlahan untuk kualiti dan fleksibiliti," kata salah seorang daripada orang. "Ia masih melemparkan duit syiling pada ketika ini."
Takeaway
Apa -apa keputusan Tesla membuat, ia akan mempunyai implikasi yang akan riak di seluruh industri auto di seluruh dunia. Tesla, walaupun pemotongan harga yang ketara, masih membuat kereta elektrik dengan keuntungan - sesuatu pembuat kereta warisan mendapati sangat sukar untuk dilakukan.
Sekiranya Tesla dapat memotong kos pembuatannya dengan ketara dengan menggunakan tekanan tekanan tinggi, syarikat -syarikat tersebut akan berada di bawah tekanan yang lebih besar dari segi ekonomi. Tidak sukar untuk membayangkan apa yang berlaku kepada Kodak dan Nokia yang berlaku kepada mereka. Di mana ia akan meninggalkan ekonomi dunia dan semua pekerja yang kini membuat kereta konvensional adalah meneka orang.
Sumber:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Pengarang: Steve Hanley
Disunting oleh Mei Jiang dari Mat Aluminium
Masa Post: Jun-05-2024
