Hvordan højtryksstøbning gør lettere lettere billigere Teslaer

Kig på enhver annonce for en ny bilmodel, og du vil bemærke, at bilproducenter ser ud til at være i et kapløb om at lave de letteste biler uden at gå på kompromis med plads, kvalitet og komfort. For at forklare, hvorfor enhver bilproducent ønsker at lave lettere biler, er bilafdelingen af USNews.com noter at "Jo mindre masse noget har, jo mindre energi kræves der for at flytte det."

Som alle andre bilproducenter tager Tesla også foranstaltninger til at lave enklere, lettere og billigere biler. På sin karakteristiske Tesla-manér gør virksomheden dette med stor fanfare, annoncerer via et tweet den 5. februar 2021, at det har erhvervet "Verdens største trykstøbemaskine." Virksomheden siger at denne maskine "kan støbe for- og bagvognsundervogne i et enkelt stykke hver - ned fra 70+ dele til samme sektioner tidligere."

Denne artikel ser på, hvordan Tesla planlægger at bruge højtryksstøbning til at forbedre sine biler ved at gøre dem enklere, lettere og billigere. Vi starter med at definere højtrykstrykstøbning.

Hvad er højtryksstøbning?

Hvad er højtryksstøbning?

Trykstøbte forme, især højtryksstøbte (HPDC) forme, er på forkant med en revolution i, hvordan biler produceres. Men hvad er højtrykstrykstøbning?

For at forstå højtryksstøbning, lad os starte med at definere trykstøbning. Online-leksikonet Britannica.com definerer trykstøbning som "dannelse af metalgenstande ved at sprøjte smeltet metal under tryk ind i matricer eller forme." Matricerne og formene er lavet af varmebestandigt stål.

Højtryksdelen angiver, at det smeltede metal under tryk presses ind i et matricehulrum. Det korrekt låste hulrum holder det smeltede metal, indtil det størkner til den ønskede form.

Isaiah Richard skriver for TechTimes.com, et websted, der rapporterer om den seneste industri, videnskab og teknologiudvikling og innovationer. Han henviser til højtryks trykstøbning i forbindelse med bilproduktion: "En trykstøbt maskine er som en presse, der danner metallet omkring en bestemt støbning, som indeholder alle de detaljer, som køretøjet har brug for."

Introduktion af verdens største støbemaskine

Da Tesla i februar 2021 annoncerede, at den har verdens største trykstøbemaskine, var de, der kender Elon Musk, ikke overraskede. For eksempel i hans artikel udgivet af Entrepreneur.com, Randy Garn siger at "Nej betyder ingenting" for Musk. Det betyder, at han tror på, at alt kan lade sig gøre, også når mange siger nej.

Når han skriver for TorqueNews.com om den støbemaskine, som Tesla bruger, kan Jeremy Johnson ikke skjule, at han er imponeret. Han siger, "Tesla laver biler på samme måde som legetøjsbiler fremstilles med automatisering, og det er ligesom 3D-print!" Tilføjelse: "Det er som en kæmpe højteknologisk vaffelmaskine!"

Tesla har muligvis den største trykstøbemaskine på jorden. Dog Musk selv angiver at "At få dette til at fungere har været / stadig er super svært, men det er en revolution inden for bilkarosseridesign og -produktion - lettere, strammere, bedre NVH, højere præcision, lavere capex, lavere enhedsomkostninger."

FoundryMag.com, et websted, der indeholder nyheder om metalstøbeteknologi, giver nogle indsigter i Teslas begrundelse bag sin beslutning om at vende sig til trykstøbning i massiv skala. Siden rapporter at Musk havde indikeret under et interview, "at automotive karosseridesign og -fremstilling er fyldt med ineffektivitet, fordi sådanne samlinger involverer flere støbte og/eller stemplede stykker svejset eller sammenføjet."

Størrelse af et lille hus

Edward Taylor og Paul Lienert fra Reuters.com beskrive Teslas højtryksstøbemaskine, kaldet Gigapress, bruger ordene "størrelse på et lille hus."

Det italienske firma IDRA Srl leverer maskinen. Virksomheden praler at det er den "første virksomhed på verdensplan, der kan tilbyde ... Giga Presses på markedet."

Hvis du undrer dig over, hvorfor Tesla gik til IDRA Srl efter maskinen, har du sandsynligvis ikke set sidstnævntes innovative mål:

  • Skab løsninger til hydraulikanlægget, der kan spare energiforbruget med op til 40 %.
  • Gør det muligt at fremstille store strukturelle støbegods med tyndere vægge ved at muliggøre mere stabile injektionsforhold i alle faser.
  • Forbedring af æstetik og modularitet ved at introducere en dyb evolution i bilernes krop.
  • Gør det nemmere at idriftsætte maskiner hos kunden ved at udvikle nye arkitekturer til "støbecellen med en central kontrolhub, der overvåger pressen og alt andet perifert udstyr."

Thomas Fritsch, chefredaktør på Foundry-Planet.com, siger at "Gigapress ikke kun er XXL, det signalerer den nye måde at tænke på inden for trykstøbning."

Hvordan hjælper Gigapress Tesla med at gøre lettere lettere billigere Teslaer?

Så hvad er balladen med den gigantiske højtryks-støbemaskine hos Tesla? Taylor og Lienert har en idé. De sige at højtryks-støbemaskinen vil løse de udfordringer, virksomheder møder, som forsøger at indføre mere aluminium i bilens stel.

Taylor og Lienert Bemærk at "Aluminium har vist sig at være besværligt at bruge i store komponenter, fordi det er svært at stemple ind i komplekse former." Tilføjelse: "For at få indviklede kamme og andre former, har aluminiumsstykker skulle limes eller nittes, da svejsning deformerer metallet."

Og hvordan vil trykstøbning løse denne udfordring? Igen, Taylor og Lienert har svar: "Ved at sprøjte smeltet aluminium ind i en støbning og få robotter til at trække det støbte metal ud, kan Tesla kombinere flere fremstillingstrin." De tilføjer, at dette har gjort det muligt for Tesla at reducere antallet af dele i den bagerste undervogn til to dele, hvilket danner den største støbning nogensinde set i et bilfirma.

Fritsch er enig i, at Giga Press vil gøre tingene billigere for virksomheder, der bruger den. Han skriver, "To Giga-pressere er billigere end fire store 4000t maskiner, og der kan opnås betydelige besparelser i hele montageområdet." Tilføjelse: "Man taler om omkring 20% baseret på hele processen med fikseringer, robotter og kvalitetskontrol af de enkelte dele."

Bedre kvalitet

Gigapressen gør det også nemmere at styre kvaliteten. I denne henseende, Fritsch siger, “Nøgleordet er 'kvalitet' — argumenterne nævnt her er bedre egenskaber, stabiliteten og stivheden af støbedelen, og også forenklingen af kvalitetskontrollen, som er en kontrol udført gennem en testkode for hver 3 støbte dele. ”

Venlig over for miljøet

I en video postet på YouTube, IDRA's General Manager, Riccardo Ferrario, refererer til at redde planeten. Han siger: "Hvis vi tør drømme stort, og vi er overbeviste om, hvad vi laver, kan vi ændre verden mod en bedre fremtid for vores børn og vores børnebørn."

Du kan se Ferrarios fulde video nedenfor.

Fritsch støtter påstanden om energibesparelse. Han skriver, "Med hensyn til bæredygtighed og miljøvenlig produktion kan konceptet med færre og derfor meget store trykstøbte dele opnå fordele med op til 20 % mindre indsats, især med hensyn til energiforbrug." Han tilføjer, at "1-Shot-strategien for store trykstøbte dele hjælper også med at spare energi og ressourcer på lang sigt."

Patentet

Patentet

Vi kan også få en bedre ide om, hvad Teslas nye højtryksstøbemaskine kan gøre ved at se på Multi-Directional Unibody støbemaskine til en køretøjsramme og tilhørende metoder patent indgivet af Tesla.

En del af patentet læser, "Denne beskrivelse beskriver udførelsesformer af trykstøbemaskiner og metoder dertil, der kan reducere byggetid, driftsomkostninger, produktionsomkostninger, fabriksfodaftryk, fabriksdriftsomkostninger, værktøjsomkostninger og/eller udstyrsmængde."

Patentet også tilføjer at "Sådanne støbemaskiner kan reducere antallet af støbemaskiner eller faktiske støbegods, der kræves for at støbe en komplet eller i det væsentlige komplet køretøjsramme (f.eks. til mindre end seks, mindre end fem, mindre end fire, mindre end tre, mindre end to, eller én støbemaskine(r)).”

The Giga Press Is the Future hos Tesla

The Giga Press Is the Future hos Tesla

I en artikel fra december 2020 produceret for Teslarati.com, et websted dedikeret til alt, hvad Tesla har, tager Simon Alvarez et smugkig ind i fremtiden. Han rapporter at der er rygter om, at Tesla har bestilt yderligere 11 Giga-pressere.

"Tidligere rapporter peger på, at Giga Berlin har modtaget otte af maskinerne, og flyovers på Giga Texas-stedet ser ud til at afsløre tre isolationshuller for monstermaskinerne i området." siger Alvarez.

Hvis Musk havde tidligere sagde at "At få dette til at fungere har været / stadig er super svært," synes han at have været på point. Den 12. marts 2021, Fox Business rapporteret at Teslas Giga Press var gået i brand på fabrikken i Fremont, Californien.

Ifølge Fox Business var "flammen forårsaget af hydraulisk væske og smeltet aluminium brugt i en trykstøbepresse, der er ved at blive installeret på anlægget."

Hvis du tænker på antallet af forhindringer, Tesla har overvundet gennem årene, vil virksomheden sandsynligvis være i stand til med succes at håndtere alle udfordringer relateret til den massive højtryks trykstøbning innovationer, den introducerer.

Nathan Bomey skriver for USA Today og minder os om, hvorfor Teslas fremtid ser lys ud. Han siger, "Da virksomhedens kortsigtede overlevelse ikke længere er på tale - i dag er det den mest værdifulde bilproducent i verden ifølge aktiemarkedet - kan den nu vende opmærksomheden mod at kortlægge en langsigtet vej til succes."

Hvis rygterne om, at Tesla køber næsten et dusin af Giga-pressere snart er sande, synes den langsigtede vej til succes mere tydelig.

Del på facebook
Facebook
Del på twitter
Twitter
Del på linkedin
LinkedIn

Seneste artikler

Fordele ved PMMA sprøjtestøbning

Polymethylmethacrylat (PMMA) sprøjtestøbning er en proces, der involverer sprøjtning af organisk glas og akryl i et hulrum for at danne et produkt efter afkøling og størkning. Disse forme kan være

Rul til toppen