تسلا ممکن است فناوری ریخته گری یک قطعه را کامل کرده باشد

به نظر می رسد رویترز منابع بسیار خوبی در اعماق تسلا دارد. در گزارشی در تاریخ 14 سپتامبر 2023 ، می گوید کمتر از 5 نفر به آن گفته اند که این شرکت به هدف خود برای بازیگران زیر بغل اتومبیل های خود در یک قطعه نزدیک شده است. ریخته گری Die اساساً یک فرایند نسبتاً ساده است. یک قالب ایجاد کنید ، آن را با فلز مذاب پر کنید ، بگذارید خنک شود ، قالب را برداشته و voila! ماشین فوری اگر در حال ساخت اتومبیل های Tinkertoys یا Matchbox هستید ، خوب کار می کند ، اما اگر سعی کنید از آن برای ساخت وسایل نقلیه با اندازه کامل استفاده کنید ، بسیار دشوار است.

واگن های Conestoga در بالای قاب های ساخته شده از چوب ساخته شده اند. اتومبیل های اولیه نیز از قاب های چوبی استفاده می کردند. هنگامی که هنری فورد اولین خط مونتاژ را ایجاد کرد ، هنجار ساخت وسایل نقلیه روی یک قاب نردبان بود - دو ریل آهنی که به همراه قطعات متقاطع به هم گره خورده بودند. اولین خودروی تولیدی Unibody در سال 1934 Citroen Traction Avant بود و پس از آن جریان هوا کرایسلر در سال بعد.

اتومبیل های Unixy هیچ قاب زیر آنها ندارند. در عوض ، بدن فلزی به گونه ای شکل گرفته و شکل می گیرد که می تواند از وزن درایو پشتیبانی کند و در صورت تصادف از سرنشینان محافظت کند. از دهه 1950 ، خودروسازان ، با تولید نوآوری های پیشگام شرکتهای ژاپنی مانند هوندا و تویوتا ، به ساخت اتومبیل های Unifody با چرخ های جلو تغییر یافتند.

کل پیشرانه ، کامل با موتور ، انتقال ، دیفرانسیل ، درایو ، راهروها و ترمزها ، بر روی یک سکوی جداگانه نصب شده است که از زیر در خط مونتاژ به جای آنکه موتور و انتقال از بالای آن را رها کند ، از زیر آن برداشته شد. برای اتومبیل های ساخته شده بر روی یک قاب انجام شد. دلیل تغییر؟ زمان مونتاژ سریعتر که منجر به کاهش هزینه های واحد تولید می شود.

برای مدت طولانی ، فناوری Unibody برای اتومبیل های به اصطلاح اقتصاد ترجیح داده می شد در حالی که قاب های نردبان انتخابی برای سدان های بزرگتر و واگن ها بودند. برخی از هیبریدها مخلوط شده بودند - اتومبیل هایی با ریل های قاب در جلو به یک محفظه مسافر غیر بدن تبدیل شدند. Chevy Nova و MGB نمونه هایی از این روند بودند که دوام نیاورد.

محور تسلا به ریخته گری با فشار بالا

تسلا ، که عادت کرده است که نحوه ساخت اتومبیل ها را مختل کند ، از چند سال پیش شروع به آزمایش با بازیگران با فشار بالا کرد. ابتدا روی ساخت ساختار عقب متمرکز شد. وقتی درست شد ، به ساخت ساختار جلو تغییر یافت. اکنون ، طبق گفته منابع ، تسلا در حال تمرکز بر فشار دادن فشار بخش های جلو ، مرکز و عقب همه در یک عمل است.

چرا؟ از آنجا که تکنیک های تولید سنتی از 400 تمبر جداگانه استفاده می کنند که پس از آن باید جوش داده شوند ، پیچ خورده ، پیچ خورده یا به هم چسبیده باشند تا یک ساختار کامل و بی عملکردی بسازند. اگر تسلا بتواند این حق را بدست آورد ، هزینه تولید آن می تواند تا 50 درصد کاهش یابد. این به نوبه خود ، فشار چشمگیری را به هر تولید کننده دیگری وارد می کند تا پاسخ دهد یا خود را قادر به رقابت نباشد.

ناگفته نماند که این تولید کنندگان از هر طرف احساس ضرب و شتم می کنند ، زیرا کارگران اتحادیه UPITY در حال ضرب و شتم روی دروازه ها هستند و خواستار یک قطعه بزرگتر از هرگونه سود هنوز می شوند.

تری وویچوسک ، که 3 دهه در جنرال موتورز کار می کرد ، در مورد ساخت اتومبیل ها یک یا دو چیز می داند. او اکنون رئیس شرکت مهندسی ایالات متحده Caresoft Global است. او به رویترز می گوید اگر تسلا موفق به GigaCast بیشتر افراد زیرنویس EV شود ، این امر باعث می شود تا نحوه طراحی و تولید خودروها مختل شود. "این یک فعال کننده استروئیدها است. این یک پیامدهای بزرگ برای صنعت دارد ، اما این یک کار بسیار چالش برانگیز است. انجام بازیگران بسیار سخت است ، به خصوص بزرگتر و پیچیده تر. "

دو مورد از این منابع گفتند که تکنیک های جدید طراحی و ساخت تسلا به این معنی است که این شرکت می تواند در 18 تا 24 ماه یک اتومبیل را از زمین بسازد ، در حالی که بیشتر رقبا در حال حاضر می توانند از سه تا چهار سال در هر جایی حرکت کنند. یک قاب بزرگ واحد - ترکیب بخش های جلو و عقب با زیر وسط که باتری در آن قرار دارد - می تواند برای تولید یک ماشین برقی کوچکتر و کوچکتر که حدود 25000 دلار خرده فروشی می کند ، استفاده شود. انتظار می رفت تسلا تصمیم بگیرد که آیا به محض این ماه یک سکوی یک قطعه را بازی کند.

چالش های مهم پیش رو

یکی از بزرگترین چالش ها برای تسلا در استفاده از ریخته گری با فشار بالا ، طراحی زیر مجموعه هایی است که توخالی هستند اما دنده های داخلی لازم دارند تا بتوانند نیروهایی را که در هنگام تصادفات رخ می دهند ، از بین ببرند. این منابع ادعا می کنند نوآوری توسط متخصصان طراحی و بازیگران در انگلیس ، آلمان ، ژاپن و ایالات متحده از چاپ سه بعدی و شن های صنعتی استفاده می کنند.

ساخت قالب های مورد نیاز برای ریخته گری با فشار زیاد از اجزای بزرگ می تواند بسیار گران باشد و خطرات قابل توجهی همراه است. به گفته یکی از متخصصان ریخته گری ، پس از تهیه قالب بزرگ تست فلزی ، ترفندهای ماشینکاری در طی فرآیند طراحی می تواند 100000 دلار هزینه داشته باشد ، یا دوباره قالب گیری مجدد قالب ممکن است به 1.5 میلیون دلار برسد. دیگری گفت: کل فرآیند طراحی برای یک قالب فلزی بزرگ به طور معمول حدود 4 میلیون دلار هزینه دارد.

بسیاری از خودروسازان هزینه و خطرات را بیش از حد زیاد تلقی کرده اند ، به خصوص که یک طراحی ممکن است به نیمی از دوجین یا بیشتر ترفند نیاز داشته باشد تا از منظر سر و صدا و لرزش ، تناسب و پایان ، ارگونومی و سقوط کامل به یک قالب کامل برسد. اما خطر چیزی است که به ندرت الون مسک را آزار می دهد ، که اولین کسی بود که موشک ها را به عقب پرواز کرد.

شن و ماسه صنعتی و چاپ سه بعدی

بنا بر گزارش ها ، تسلا به شرکتهایی روی داده است که با چاپگرهای سه بعدی قالب های آزمایشی را از ماسه های صنعتی بیرون می آورد. با استفاده از یک فایل طراحی دیجیتال ، چاپگرهای معروف به جت های Binder یک ماده اتصال دهنده مایع را بر روی یک لایه نازک ماسه قرار می دهند و به تدریج قالب ، لایه ای را به صورت لایه ای می سازند که می تواند آلیاژهای مذاب را بمیرد. به گفته یک منبع ، هزینه فرآیند اعتبار سنجی طراحی با ریخته گری ماسه حدود 3 ٪ از انجام همان کار را با یک نمونه اولیه فلزی هزینه می کند.

این بدان معناست که تسلا می تواند نمونه های اولیه را در صورت لزوم تغییر دهد ، و در طی چند ساعت با استفاده از ماشین آلات شرکت هایی مانند دسک تاپ فلز و واحد اگزون آن ، یک نسخه جدید را چاپ کند. دو منبع گفتند ، چرخه اعتبار سنجی طراحی با استفاده از ریخته گری ماسه فقط به دو تا سه ماه طول می کشد ، در مقایسه با هر جایی از شش ماه تا یک سال برای قالب ساخته شده از فلز.

با وجود این انعطاف پذیری بیشتر ، با این حال ، هنوز یک مانع مهم دیگر برای غلبه بر قبل از موفقیت آمیز بازیگران در مقیاس بزرگ وجود داشت. آلیاژهای آلومینیومی که برای تولید ریخته گری استفاده می شوند ، در قالب های ساخته شده از شن و ماسه نسبت به قالب های ساخته شده از فلز متفاوت رفتار می کنند. نمونه های اولیه اولیه اغلب نتوانسته اند مشخصات تسلا را رعایت کنند.

متخصصان ریخته گری با تدوین آلیاژهای ویژه ، تنظیم دقیق فرآیند خنک کننده آلیاژ مذاب و آمدن با یک عملیات حرارتی پس از تولید ، غلبه کردند. هنگامی که تسلا از قالب شن و ماسه نمونه اولیه راضی شد ، می تواند در قالب فلزی نهایی برای تولید انبوه سرمایه گذاری کند.

این منابع گفتند که ماشین کوچک/روباتاکسی آینده تسلا به آن فرصتی مناسب برای نمایش یک سکوی EV در یک قطعه داده است ، عمدتاً به این دلیل که زیربنای آن ساده تر است. اتومبیل های کوچک در جلو و پشت "بیش از حد" بزرگ ندارند. وی گفت: "این مانند یک قایق به نوعی است ، یک سینی باتری با بال های کوچک که به هر دو انتها وصل شده است. این کار منطقی خواهد بود که در یک قطعه انجام شود. "

این منابع ادعا می کردند که تسلا هنوز باید تصمیم بگیرد که اگر تصمیم بگیرد زیربکس را در یک قطعه قرار دهد ، از چه نوع مطبوعات استفاده کند. برای تولید قطعات بزرگ بدنه به سرعت به دستگاه های ریخته گری بزرگتر با قدرت بستن 16000 تن یا بیشتر نیاز دارد. چنین ماشین آلات گران قیمت خواهند بود و ممکن است به ساختمانهای کارخانه ای بزرگتر احتیاج داشته باشند.

پرس هایی با قدرت بستن زیاد نمی توانند هسته های شن و ماسه چاپی سه بعدی مورد نیاز برای ساخت زیر مجموعه های توخالی را در خود جای دهند. برای حل این مشکل ، تسلا از نوع متفاوتی از مطبوعات استفاده می کند که در آن می توان آلیاژ مذاب را به آرامی تزریق کرد - روشی که تمایل به تولید ریخته گری با کیفیت بالاتر دارد و می تواند هسته های ماسه ای را در خود جای دهد.

مشکل این است: این روند بیشتر طول می کشد. یکی از مردم گفت: "تسلا هنوز هم می تواند فشار زیادی را برای بهره وری انتخاب کند ، یا آنها می توانند تزریق آهسته آلیاژ را برای کیفیت و تطبیق پذیری انتخاب کنند." "این هنوز یک سکه در این مرحله است."

غذای آماده

هر تصمیمی که تسلا می گیرد ، پیامدهایی خواهد داشت که در سراسر صنعت خودرو در سراسر جهان خواهد بود. تسلا ، با وجود کاهش قابل توجه قیمت ، هنوز هم اتومبیل های برقی را با سود خود می سازد - کاری که خودروسازان میراث انجام آن را بسیار دشوار می کنند.

اگر تسلا بتواند با استفاده از بازیگران با فشار زیاد ، هزینه های تولید خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهد ، این شرکت ها از نظر اقتصادی تحت فشار حتی بیشتر قرار می گیرند. تصور اینکه چه اتفاقی برای Kodak و Nokia برای آنها رخ داده دشوار نیست. جایی که این امر باعث می شود اقتصاد جهانی و همه کارگرانی که در حال حاضر ماشین های معمولی می سازند حدس بزند.

منبع:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-percrected-one-piece-casting-technology/

نویسنده: استیو هانلی

ویرایش شده توسط می جیانگ از آلومینیوم مات