Как леенето под високо налягане прави по-прости запалки по-евтини Teslas

Погледнете която и да е реклама за нов модел кола и ще забележите, че производителите на автомобили изглежда се надпреварват да направят най-леките коли, без да правят компромис с пространството, качеството и комфорта. За да обясни защо всеки автомобилен производител иска да прави по-леки коли, автомобилното подразделение на USNews.com бележки че „Колкото по-малка маса има нещо, толкова по-малко енергия е необходима, за да го преместите.“

Подобно на всички други производители на автомобили, Tesla също предприема мерки за създаване на по-прости, по-леки и по-евтини автомобили. По характерния си начин на Tesla, компанията прави това с голям шум, обявяване чрез туит на 5 февруари 2021 г., че е придобил „най-голямата машина за леене под налягане в света“. Компанията казва че тази машина „може да отлива предни и задни долни части на превозни средства в едно парче всяко — по-малко от 70+ части за същите секции преди.“

Тази статия разглежда как Tesla планира да използва леене под високо налягане, за да подобри колите си, като ги направи по-прости, по-леки и по-евтини. Започваме с дефиниране на леене под високо налягане.

Какво е леене под високо налягане?

Отляти под налягане форми, особено формите за отливане под високо налягане (HPDC), са в челните редици на революция в начина на производство на автомобили. Но какво е леене под високо налягане?

За да разберем леенето под високо налягане, нека започнем с дефинирането на леенето под налягане. Онлайн енциклопедия Britannica.com определя леене под налягане като „формоване на метални предмети чрез инжектиране на разтопен метал под налягане в матрици или форми“. Матриците и формите са изработени от топлоустойчива стомана.

Частта с високо налягане означава, че разтопеният метал се изтласква под налягане в кухината на матрицата. Правилно заключената кухина задържа разтопения метал, докато се втвърди в желаната форма.

Исая Ричард пише за TechTimes.com, уебсайт, който съобщава за най-новите разработки и иновации в индустрията, науката и технологиите. Той се позовава на леене под високо налягане в контекста на автомобилното производство: „Машината за отливане под налягане е като преса, която оформя метала около определена отливка, съдържаща всички детайли, от които се нуждае превозното средство.“

Представяме ви най-голямата машина за леене под налягане

Когато Tesla обяви през февруари 2021 г., че притежава най-голямата машина за леене под налягане, тези, които познават Илън Мъск, не бяха изненадани. Например в статията си, публикувана от Entrepreneur.com, Ранди Гарн казва че „Не означава нищо“ за Мъск. Това означава, че той вярва, че всичко може да се направи, дори когато много хора казват „не“.

Когато пише за TorqueNews.com за машината за леене под налягане, използвана от Tesla, Джеръми Джонсън не може да скрие факта, че е впечатлен. той казва, „Tesla прави автомобили по същия начин, по който колите играчки се произвеждат с автоматизация, и това е като 3D печат!“ Добавяне, „Това е като огромен високотехнологичен уред за гофрети!“

Tesla може би има най-голямата машина за леене под налягане на земята. Самият Мъск обаче показва че „Извършването на тази работа беше / все още е супер трудно, но това е революция в дизайна и производството на каросерията на автомобила – по-лека, по-стегната, по-добра NVH, по-висока прецизност, по-ниски капиталови разходи, по-ниска цена на единица.“

FoundryMag.com, уебсайт, който съдържа новини за технологията за леене на метали, предоставя известна представа за мотивите на Tesla зад решението си да се обърне към леене под налягане в огромен мащаб. Сайтът доклади че Мъск е посочил по време на интервю, „че дизайнът и производството на автомобилни каросерии са изпълнени с неефективност, тъй като такива възли включват множество отлети и/или щамповани части, заварени или свързани заедно.“

Размер на малка къща

Едуард Тейлър и Пол Линерт от Reuters.com описвам Машината за леене под високо налягане на Tesla, наречена Gigapress, използваща думите „размер на малка къща“.

Италианската фирма IDRA Srl доставя машината. Компанията хвали се че е „първата компания в световен мащаб, която може да предложи … преси Giga на пазара“.

Ако се чудите защо Tesla отиде при IDRA Srl за машината, вероятно не сте виждали последната иновативни цели:

• Създайте решения за хидравличната инсталация, които могат да спестят консумация на енергия с до 40%.
• Прави възможно производството на големи структурни отливки с по-тънки стени, като позволява по-стабилни условия на инжектиране във всички фази.
• Подобряване на естетиката и модулността чрез въвеждане на дълбока еволюция в каросерията на автомобилите.
• Улесняване на въвеждането в експлоатация на машини в помещенията на клиента чрез разработване на нови архитектури за „клетката за леене под налягане с централен контролен център, наблюдаващ пресата и цялото друго периферно оборудване“.

Томас Фрич, главен редактор в Foundry-Planet.com, казва че „Gigapress не е просто XXL, той сигнализира за новия начин на мислене в леенето под налягане.“

Как Gigapress помага на Tesla да направи по-прости, по-евтини Tesla?

И така, какъв е шумът с гигантската машина за леене под високо налягане в Tesla? Тейлър и Линерт имат идея. Те кажи че машината за леене под високо налягане ще реши предизвикателствата, пред които са изправени компаниите, които се опитват да въведат повече алуминий в рамката на автомобила.

Тейлър и Линерт бележка че „Алуминият се оказа тромав за използване в големи компоненти, защото е трудно да се щампова в сложни форми.“ Добавяйки: „За да се получат сложни ръбове и други форми, алуминиевите парчета трябва да бъдат залепени или нитовани, тъй като заваряването деформира метала.“

И как леенето под налягане ще реши това предизвикателство? Отново Тейлър и Линерт имат отговор: „Инжектирането на разтопен алуминий в отливка и накарането на роботи да извадят формования метал позволява на Tesla да комбинира няколко производствени стъпки.“ Те добавят, че това е позволило на Tesla да намали броя на частите в задната част на долната част на две части, образувайки най-голямата отливка, виждана някога в автомобилна компания.

Фрич е съгласен, че Giga Press ще направи нещата по-евтини за компаниите, които я използват. той пише, „Две Giga преси са по-евтини от четири големи 4000t машини и могат да се постигнат значителни спестявания в цялата площ за сглобяване.“ Добавяйки, „Човек говори за 20% въз основа на целия процес с фиксации, роботи и проверка на качеството на отделните части.“

По-добро качество

Gigapress също улеснява управлението на качеството. В тази връзка Фрич казва, „Ключовата дума е „качество“ — аргументите, споменати тук, са по-добри характеристики, стабилност и твърдост на отливката, а също и опростяване на контрола на качеството, което представлява проверка, извършвана чрез един тестов код за всеки 3 отливки.“

Приятелски настроен към околната среда

В а видео публикуван в YouTube, генералният мениджър на IDRA, Рикардо Ферарио, говори за спасяването на планетата. Той казва: „Ако се осмелим да мечтаем големи и сме убедени в това, което правим, можем да променим света към по-добро бъдеще за нашите деца и внуци.“

Можете да видите пълното видео на Ferrario по-долу.

Fritsch подкрепя твърдението за пестене на енергия. той пише, „По отношение на устойчивостта и екологичното производство, концепцията за по-малко и следователно много големи отляти под налягане части може да постигне предимства с до 20% по-малко усилия, особено по отношение на потреблението на енергия.“ Той добавя, че „Стратегията 1-Shot за големи отляти под налягане части също помага за спестяване на енергия и ресурси в дългосрочен план.“

Патентът

Можем също да получим по-добра представа какво може да направи новата машина за леене под високо налягане на Tesla, като погледнем Многопосочна машина за отливане на едно тяло за рама на превозно средство и свързаните с нея методи патент, подаден от Tesla.

Част от патента чете, „Настоящото разкритие описва изпълнения на машини за леене под налягане и методи за тях, които могат да намалят времето за изграждане, оперативните разходи, разходите за производство, фабричния отпечатък, оперативните разходи на фабриката, разходите за инструменти и/или количеството оборудване.“

Патентът също добавя че „Такива леярски машини могат да намалят броя на леярските машини или действителните отливки, необходими за отливане на цялостна или по същество завършена рама на превозно средство (напр. до по-малко от шест, по-малко от пет, по-малко от четири, по-малко от три, по-малко от две или една(и) машина(и) за леене).“

Пресата Giga е бъдещето в Tesla

В статия от декември 2020 г., направена за Teslarati.com, уебсайт, посветен на всичко, свързано с Tesla, Саймън Алварес надниква в бъдещето. той доклади че има слухове, че Tesla е поръчала още 11 Giga преси.

„Предишни доклади сочат, че Giga Berlin е получила осем от машините, а прелитанията на площадката на Giga Texas изглежда разкриват три изолационни ями за чудовищните машини в района,“ казва Алварес.

Ако Мъск беше по-рано каза че „Направата на тази работа е / все още е супер трудна“, той изглежда е бил на място. На 12 март 2021 г. Fox Business докладвани че Giga Press на Tesla се е запалила във фабриката във Фремонт, Калифорния.

Според Fox Business „пожарът е бил причинени от хидравлична течност и разтопен алуминий, използвани в преса за леене под налягане, която се инсталира в съоръжението.“

Ако вземете предвид броя на препятствията, които Tesla е преодоляла през годините, компанията вероятно ще може успешно да се справи с всички предизвикателства, свързани с масивния леене под високо налягане иновациите, които въвежда.

Нейтън Боми пише за USA Today и ни напомня защо бъдещето на Tesla изглежда светло. той казва, „Тъй като краткосрочното оцеляване на компанията вече не е под въпрос – днес тя е най-ценният производител на автомобили в света, според фондовия пазар – сега тя може да насочи вниманието си към начертаване на дългосрочен път на успех.“

Ако слуховете, че Tesla купува скоро почти дузина преси Giga, са верни, дългосрочният път към успеха изглежда по-очевиден.