Cómo la fundición a presión a alta presión hace que los Tesla sean más simples, más livianos y más baratos

Mire cualquier anuncio de un nuevo modelo de automóvil y notará que los fabricantes de automóviles parecen estar en una carrera para fabricar los automóviles más livianos sin comprometer el espacio, la calidad y la comodidad. Para explicar por qué todos los fabricantes de automóviles quieren hacer autos más livianos, la división de automóviles de USNews.com notas que “Mientras menos masa tiene algo, menos energía se requiere para moverlo”.

Al igual que todos los demás fabricantes de automóviles, Tesla también está tomando medidas para fabricar automóviles más simples, livianos y económicos. En su estilo característico de Tesla, la compañía está haciendo esto con bombos y platillos, anunciando a través de un Tweet el 5 de febrero de 2021, que adquirió la "máquina de fundición a presión más grande del mundo". La empresa dice que esta máquina "puede fundir partes inferiores delanteras y traseras de vehículos en una sola pieza cada una, frente a las más de 70 piezas para las mismas secciones anteriores".

Este artículo analiza cómo Tesla planea utilizar la fundición a presión de alta presión para mejorar sus automóviles haciéndolos más simples, livianos y económicos. Comenzamos definiendo la fundición a presión a alta presión.

¿Qué es la fundición a presión de alta presión?

Moldes de fundición a presión, especialmente los moldes de fundición a presión de alta presión (HPDC), están a la vanguardia de una revolución en la forma en que se producen los automóviles. Pero, ¿qué es la fundición a presión a alta presión?

Para comprender la fundición a presión a alta presión, comencemos definiendo la fundición a presión. La enciclopedia en línea Britannica.com define fundición a presión como "formar objetos metálicos mediante la inyección de metal fundido bajo presión en matrices o moldes". Los troqueles y moldes están hechos de acero resistente al calor.

La parte de alta presión denota que el metal fundido es forzado bajo presión dentro de una cavidad de matriz. La cavidad correctamente bloqueada retiene el metal fundido hasta que se solidifica en la forma deseada.

Isaiah Richard escribe para TechTimes.com, un sitio web que informa sobre los últimos desarrollos e innovaciones de la industria, la ciencia y la tecnología. se refiere a fundición a alta presión en el contexto de la fabricación de automóviles: “Una máquina de fundición a presión es como una prensa que forma el metal alrededor de un cierto molde, que contiene todos los detalles que necesita el vehículo”.

Presentamos la máquina de fundición a presión más grande del mundo

Cuando Tesla anunció en febrero de 2021 que tiene la máquina de fundición a presión más grande del mundo, los que conocen a Elon Musk no se sorprendieron. Por ejemplo, en su artículo publicado por Entrepreneur.com, Randy Garn dice ese “No significa nada” para Musk. Esto significa que él cree que se puede hacer cualquier cosa, incluso cuando mucha gente dice que no.

Cuando escribe para TorqueNews.com sobre la máquina de fundición a presión utilizada por Tesla, Jeremy Johnson no puede ocultar el hecho de que está impresionado. Él dice, “Tesla está fabricando autos de la misma manera que los autos de juguete con automatización, ¡y es como la impresión 3D!” Agregando, “¡Es como una Waffler gigante de alta tecnología!”

Tesla puede tener la máquina de fundición a presión más grande del mundo. Sin embargo, el propio Musk indica que "Hacer que esto funcione ha sido/todavía es muy difícil, pero es una revolución en el diseño y la producción de carrocerías: más ligero, más ajustado, mejor NVH, mayor precisión, menor gasto de capital, menor costo unitario".

FoundryMag.com, un sitio web que contiene noticias sobre la tecnología de fundición de metales, brinda información sobre el razonamiento de Tesla detrás de su decisión de recurrir a la fundición a presión a gran escala. El sitio informes que Musk había indicado durante una entrevista “que el diseño y la fabricación de carrocerías de automóviles está plagado de ineficiencias porque tales ensamblajes involucran múltiples piezas fundidas y/o estampadas soldadas o unidas”.

Tamaño de una casa pequeña

Edward Taylor y Paul Lienert de Reuters.com describir La máquina de fundición a presión de alta presión de Tesla, llamada Gigapress, usando las palabras "tamaño de una casa pequeña".

La empresa italiana IDRA Srl suministra la máquina. La empresa se jacta que es la “primera empresa a nivel mundial que puede ofrecer… prensas Giga en el mercado”.

Si se pregunta por qué Tesla fue a IDRA Srl por la máquina, probablemente no haya visto la de este último. metas innovadoras:

• Crear soluciones para la planta hidráulica que puedan ahorrar el consumo de energía hasta en 40%.
• Hacer posible la fabricación de piezas fundidas estructurales grandes con paredes más delgadas al permitir condiciones de inyección más estables en todas las fases.
• Mejorando la estética y la modularidad introduciendo una profunda evolución en la carrocería de los coches.
• Simplificando la puesta en marcha de las máquinas en las instalaciones del cliente mediante el desarrollo de arquitecturas novedosas para la "célula de fundición a presión con un centro de control central que supervisa la prensa y todos los demás equipos periféricos".

Thomas Fritsch, editor jefe de Foundry-Planet.com, dice que "Gigapress no es solo XXL, señala la nueva forma de pensar en la fundición a presión".

¿Cómo ayuda Gigapress a Tesla a hacer Teslas más simples, livianos y baratos?

Entonces, ¿cuál es el alboroto con la máquina gigante de fundición a presión de alta presión en Tesla? Taylor y Lienert tienen una idea. Ellos decir que la máquina de fundición a presión a alta presión resolverá los desafíos que enfrentan las empresas que intentan introducir más aluminio en el marco del automóvil.

Taylor y lienert Nota que "el aluminio ha resultado engorroso de usar en componentes grandes porque es difícil de estampar en formas complejas". Y agregó: "Para obtener crestas intrincadas y otras formas, las piezas de aluminio deben pegarse o remacharse, ya que la soldadura deforma el metal".

¿Y cómo resolverá este desafío la fundición a presión? Una vez más, Taylor y Lienert tienen la responder: "Inyectar aluminio fundido en un molde y hacer que los robots extraigan el metal moldeado permite a Tesla combinar varios pasos de fabricación". Añaden que esto ha permitido a Tesla reducir el número de piezas en la parte inferior trasera de la carrocería a dos piezas, formando la fundición más grande jamás vista en una empresa de automóviles.

Fritsch está de acuerdo en que Giga Press abaratará las cosas para las empresas que la utilizan. Él escribe, “Dos prensas Giga son más económicas que cuatro máquinas grandes de 4000 t y se pueden lograr ahorros considerables en toda el área de ensamblaje”. Agregando: “Uno habla de 20% basado en todo el proceso con fijaciones, robots e inspección de calidad de las piezas individuales”.

Mejor calidad

La Gigapress también facilita la gestión de la calidad. En este sentido, Fritsch dice, “La palabra clave es 'calidad': los argumentos mencionados aquí son mejores características, la estabilidad y rigidez de la pieza fundida, y también la simplificación del control de calidad, que es una verificación realizada a través de un código de prueba por cada 3 piezas fundidas. ”

Amigable con el medio ambiente

en un video publicado en YouTube, el Gerente General de IDRA, Riccardo Ferrario, se refiere a salvar el planeta. Él dice: “Si nos atrevemos a soñar en grande y estamos convencidos de lo que estamos haciendo, podemos cambiar el mundo hacia un futuro mejor para nuestros hijos y nuestros nietos”.

Puedes ver el video completo de Ferrario a continuación.

Fritsch apoya la afirmación de ahorro de energía. Él escribe, "En cuanto a la sostenibilidad y la producción respetuosa con el medio ambiente, el concepto de menos piezas fundidas a presión y, por lo tanto, muy grandes puede lograr ventajas de hasta 20% menos esfuerzo, especialmente en términos de consumo de energía". Agrega que “La estrategia 1-Shot para piezas grandes de fundición a presión también ayuda a ahorrar energía y recursos a largo plazo”.

la patente

También podemos tener una mejor idea de lo que puede hacer la nueva máquina de fundición a presión de alta presión de Tesla mirando el Máquina de fundición unicuerpo multidireccional para chasis de vehículos y métodos asociados patente presentada por Tesla.

parte de la patente lee, "La presente descripción describe realizaciones de máquinas de fundición a presión y métodos de las mismas que pueden reducir el tiempo de construcción, los costos de operación, los costos de fabricación, el espacio de la fábrica, los costos de operación de la fábrica, los costos de herramientas y/o la cantidad de equipos".

La patente también agrega que “Tales máquinas de fundición pueden reducir el número de máquinas de fundición o piezas de fundición reales requeridas para fundir un bastidor de vehículo completo o sustancialmente completo (por ejemplo, a menos de seis, menos de cinco, menos de cuatro, menos de tres, menos de dos, o una(s) máquina(s) de fundición).”

La prensa Giga es el futuro en Tesla

En un artículo de diciembre de 2020 producido para Teslarati.com, un sitio web dedicado a todo lo relacionado con Tesla, Simon Alvarez echa un vistazo al futuro. Él informes que hay rumores de que Tesla ha pedido otras 11 prensas Giga.

"Informes anteriores apuntan a que Giga Berlín recibió ocho de las máquinas, y los pasos elevados en el sitio de Giga Texas parecen revelar tres pozos de aislamiento para las máquinas monstruosas en el área". dice Álvarez.

Si Musk hubiera tenido antes dijo que "Hacer que esto funcione ha sido/todavía es súper difícil", parece haber estado en lo cierto. El 12 de marzo de 2021, Fox Business reportado que la Giga Press de Tesla se había incendiado en la fábrica de Fremont, California.

Según Fox Business, el “incendio fue causado por fluido hidráulico y aluminio fundido utilizado en una prensa de fundición a presión que se está instalando en la instalación”.

Si considera la cantidad de obstáculos que Tesla ha superado a lo largo de los años, es probable que la empresa pueda enfrentar con éxito cualquier desafío relacionado con la enorme fundición a alta presión innovaciones que está introduciendo.

Nathan Bomey escribe para USA Today y nos recuerda por qué el futuro de Tesla parece brillante. Él dice, “Ya que la supervivencia a corto plazo de la compañía ya no está en duda (hoy es el fabricante de automóviles más valioso del mundo, según el mercado de valores), ahora puede centrar su atención en trazar un camino de éxito a largo plazo”.

Si los rumores de que Tesla comprará casi una docena de Giga Press pronto son ciertos, el camino hacia el éxito a largo plazo parece más evidente.