Wie Hochdruckguss einfacher leichter billigere Teslas macht

Schauen Sie sich jede Anzeige für ein neues Automodell an, und Sie werden feststellen, dass die Autohersteller in einem Rennen um die leichtesten Autos zu sein scheinen, ohne Kompromisse bei Platz, Qualität und Komfort einzugehen. Um zu erklären, warum jeder Autohersteller leichtere Autos bauen möchte, hat die Autoabteilung von USNews.com Anmerkungen „Je weniger Masse etwas hat, desto weniger Energie wird benötigt, um es zu bewegen.“

Wie alle anderen Autohersteller ergreift auch Tesla Maßnahmen, um einfachere, leichtere und billigere Autos zu bauen. In charakteristischer Tesla-Manier tut das Unternehmen dies mit großem Getöse, Ankündigung via Tweet vom 5. Februar 2021, dass sie die „größte Druckgussmaschine der Welt“ erworben hat. Das Unternehmen sagt dass diese Maschine „den vorderen und hinteren Fahrzeugunterboden jeweils in einem einzigen Stück gießen kann – von über 70 Teilen für die gleichen Abschnitte zuvor“.

In diesem Artikel wird untersucht, wie Tesla mit Hochdruck-Druckguss seine Autos verbessern will, indem er sie einfacher, leichter und billiger macht. Wir beginnen mit der Definition des Druckgussverfahrens.

Was ist Hochdruckguss?

Was ist Hochdruckguss?

Druckgussformen, insbesondere Hochdruckgussformen (HPDC), stehen an der Spitze einer Revolution bei der Herstellung von Autos. Aber was ist Hochdruckguss?

Um den Hochdruckguss zu verstehen, beginnen wir mit der Definition des Druckgusses. Die Online-Enzyklopädie Britannica.com definiert Druckguss als „Formen von Metallgegenständen durch Einspritzen von geschmolzenem Metall unter Druck in Formen oder Formen“. Die Matrizen und Formen sind aus hitzebeständigem Stahl.

Der Hochdruckteil bedeutet, dass das geschmolzene Metall unter Druck in einen Formhohlraum gedrückt wird. Der richtig verschlossene Hohlraum hält das geschmolzene Metall, bis es in die gewünschte Form erstarrt.

Isaiah Richard schreibt für TechTimes.com, eine Website, die über die neuesten Entwicklungen und Innovationen aus Industrie, Wissenschaft und Technologie berichtet. Er bezieht sich auf Hochdruckguss im Kontext des Automobilbaus: „Eine Druckgussmaschine ist wie eine Presse, die das Metall um einen bestimmten Guss formt und alle Details enthält, die das Fahrzeug braucht.“

Vorstellung der größten Druckgussmaschine der Welt

Als Tesla im Februar 2021 ankündigte, über die größte Druckgussmaschine der Welt zu verfügen, waren diejenigen, die Elon Musk kennen, nicht überrascht. In seinem von Entrepreneur.com veröffentlichten Artikel beispielsweise schreibt Randy Garn sagt dass "Nein nichts" für Musk bedeutet. Das bedeutet, dass er glaubt, dass alles möglich ist, auch wenn viele Leute nein sagen.

Als er für TorqueNews.com über die Druckgussmaschine von Tesla schreibt, kann Jeremy Johnson nicht verbergen, dass er beeindruckt ist. Er sagt, „Tesla stellt Autos auf die gleiche Weise her, wie Spielzeugautos mit Automatisierung hergestellt werden, und es ist wie 3D-Druck!“ Fügte hinzu: "Es ist wie ein riesiger High-Tech-Waffelmacher!"

Tesla hat möglicherweise die größte Druckgussmaschine der Welt. Musk selbst zeigt an dass „diese Arbeit zu machen war / ist immer noch super schwierig, aber es ist eine Revolution im Karosseriedesign und in der Produktion – leichter, enger, besserer NVH, höhere Präzision, niedrigere Investitionskosten, niedrigere Stückkosten.“

FoundryMag.com, eine Website, die Neuigkeiten über die Metallgusstechnologie enthält, bietet einige Einblicke in Teslas Argumentation hinter seiner Entscheidung, sich in großem Umfang dem Druckguss zuzuwenden. Der Standort Berichte dass Musk in einem Interview darauf hingewiesen hatte, „dass das Design und die Herstellung von Automobilkarosserie mit Ineffizienzen behaftet sind, weil solche Baugruppen aus mehreren Guss- und/oder Stanzteilen bestehen, die miteinander verschweißt oder verbunden sind“.

Größe eines kleinen Hauses

Edward Taylor und Paul Lienert von Reuters.com beschreiben Teslas Hochdruck-Druckgussmaschine namens Gigapress mit den Worten „Größe eines kleinen Hauses“.

Das italienische Unternehmen IDRA Srl liefert die Maschine. Das Unternehmen prahlt dass es „das erste Unternehmen weltweit ist, das … Giga-Pressen auf dem Markt anbieten kann“.

Wenn Sie sich fragen, warum Tesla wegen der Maschine zu IDRA Srl gegangen ist, haben Sie die letztere wahrscheinlich noch nicht gesehen innovative Ziele:

  • Schaffen Sie Lösungen für die Hydraulikanlage, die den Energieverbrauch um bis zu 40 % einsparen können.
  • Ermöglichen Sie die Herstellung großer Strukturgussteile mit dünneren Wänden, indem Sie stabilere Einspritzbedingungen in allen Phasen ermöglichen.
  • Verbesserung von Ästhetik und Modularität durch Einführung einer tiefgreifenden Evolution in der Karosserie von Autos.
  • Vereinfachung der Maschineninbetriebnahme beim Kunden durch die Entwicklung neuartiger Architekturen für die „Druckgusszelle mit zentraler Steuerung zur Überwachung der Presse und aller weiteren Peripherie“.

Thomas Fritsch, Chefredakteur bei Foundry-Planet.com, sagt dass „Gigapress nicht nur XXL ist, sondern das neue Denken im Druckguss signalisiert.“

Wie hilft die Gigapress Tesla, einfachere leichtere und billigere Teslas zu machen?

Also, was ist los mit der riesigen Hochdruck-Druckgussmaschine bei Tesla? Taylor und Lienert haben eine Idee. Sie sagen dass die Hochdruck-Druckgussmaschine die Herausforderungen von Unternehmen lösen wird, die versuchen, mehr Aluminium in den Fahrzeugrahmen einzubringen.

Taylor und Lienert Hinweis „Aluminium hat sich bei großen Bauteilen als umständlich erwiesen, da es schwierig ist, in komplexe Formen zu stanzen.“ „Um komplizierte Grate und andere Formen zu erhalten, mussten Aluminiumteile geklebt oder genietet werden, da das Schweißen das Metall verformt.“

Und wie wird Druckguss diese Herausforderung lösen? Wieder haben Taylor und Lienert die Antworten: „Das Einspritzen von geschmolzenem Aluminium in einen Guss und das Herausziehen des geformten Metalls durch Roboter ermöglicht es Tesla, mehrere Fertigungsschritte zu kombinieren.“ Sie fügen hinzu, dass Tesla dadurch die Anzahl der Teile im hinteren Unterboden auf zwei Teile reduzieren konnte, wodurch das größte Gussteil entsteht, das je in einem Automobilunternehmen gesehen wurde.

Fritsch stimmt zu, dass die Giga Press die Dinge für Unternehmen, die sie nutzen, billiger macht. Er schreibt, „Zwei Giga-Pressen sind günstiger als vier große 4000-t-Maschinen und im gesamten Montagebereich lassen sich erhebliche Einsparungen erzielen.“ „Man spricht von ca. 20 % bezogen auf den gesamten Prozess mit Fixierungen, Robotern und Qualitätsprüfung der Einzelteile.“

Bessere Qualität

Die Gigapress erleichtert auch das Qualitätsmanagement. Diesbezüglich Fritsch sagt, „Das Stichwort lautet ‚Qualität' — die hier genannten Argumente sind bessere Eigenschaften, die Stabilität und Steifigkeit des Gussteils, aber auch die Vereinfachung der Qualitätskontrolle, die durch einen Prüfcode für jeweils 3 Gussteile geprüft wird. ”

Umweltfreundlich

In einem Video auf YouTube veröffentlicht, bezieht sich der General Manager von IDRA, Riccardo Ferrario, auf die Rettung des Planeten. Er sagt: „Wenn wir große Träume wagen und von dem, was wir tun, überzeugt sind, können wir die Welt in Richtung einer besseren Zukunft für unsere Kinder und unsere Enkelkinder verändern.“

Sie können das vollständige Video von Ferrario unten sehen.

Fritsch unterstützt den Energiesparanspruch. Er schreibt, „In Bezug auf Nachhaltigkeit und umweltfreundliche Produktion kann das Konzept von weniger und damit sehr großen Druckgussteilen Vorteile von bis zu 20 % weniger Aufwand erzielen, insbesondere beim Energieverbrauch.“ „Die 1-Shot-Strategie für große Druckgussteile hilft auch, langfristig Energie und Ressourcen zu sparen.“

Das Patent

Das Patent

Wir können uns auch ein besseres Bild davon machen, was Teslas neue Hochdruck-Druckgussmaschine leisten kann, indem wir uns die Mehrrichtungs-Unibody-Gießmaschine für einen Fahrzeugrahmen und zugehörige Verfahren Patent von Tesla angemeldet.

Teil des Patents liest, „Die vorliegende Offenbarung beschreibt Ausführungsformen von Druckgussmaschinen und Verfahren davon, die die Bauzeit, die Betriebskosten, die Herstellungskosten, die Stellfläche der Fabrik, die Betriebskosten der Fabrik, die Werkzeugkosten und/oder die Menge der Ausrüstung reduzieren können.“

Das Patent auch fügt hinzu dass „Solche Gießmaschinen die Anzahl der Gießmaschinen oder tatsächlichen Gussteile reduzieren können, die zum Gießen eines vollständigen oder im Wesentlichen vollständigen Fahrzeugrahmens erforderlich sind (z. B. auf weniger als sechs, weniger als fünf, weniger als vier, weniger als drei, weniger als zwei oder .) eine Gießmaschine(n)).“

Die Giga-Presse ist die Zukunft bei Tesla

Die Giga-Presse ist die Zukunft bei Tesla

In einem Artikel vom Dezember 2020, der für Teslarati.com, eine Website rund um Tesla, produziert wurde, wirft Simon Alvarez einen Blick in die Zukunft. Er Berichte dass es Gerüchte gibt, dass Tesla weitere 11 Giga Presses bestellt hat.

„Frühere Berichte deuten darauf hin, dass Giga Berlin acht der Maschinen erhalten hat, und Überführungen am Standort Giga Texas scheinen drei Isolationsgruben für die Monstermaschinen in der Umgebung zu offenbaren.“ sagt Alvarez.

Hätte Musk früher genannt dass "diese Arbeit zu machen war / ist immer noch super schwierig", scheint er auf den Punkt gebracht zu haben. Am 12. März 2021, Fox Business gemeldet dass Teslas Giga Press in der Fabrik in Fremont, Kalifornien, Feuer gefangen hatte.

Laut Fox Business war der „Brand“ verursacht durch Hydraulikflüssigkeit und geschmolzenes Aluminium, das in einer Druckgusspresse verwendet wird, die in der Anlage installiert wird.“

Wenn man bedenkt, wie viele Hürden Tesla im Laufe der Jahre genommen hat, wird das Unternehmen wahrscheinlich in der Lage sein, alle Herausforderungen im Zusammenhang mit dem massiven . erfolgreich zu meistern Hochdruckguss Innovationen, die es einführt.

Nathan Bomey schreibt für USA Today und erinnert uns daran, warum Teslas Zukunft rosig aussieht. Er sagt, „Da das kurzfristige Überleben des Unternehmens nicht mehr in Frage steht – heute ist es laut Börse der wertvollste Autohersteller der Welt – kann es sich nun auf einen langfristigen Erfolgskurs konzentrieren.“

Wenn die Gerüchte, dass Tesla bald fast ein Dutzend Giga Presses kauft, wahr sind, scheint der langfristige Weg zum Erfolg offensichtlicher.

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