Cómo la fundición a presión a alta presión hace que los Teslas 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 fabricar automóviles más livianos, la división de automóviles de USNews.com notas que "cuanta menos masa tiene algo, menos energía se requiere para moverlo".

Como todos los demás fabricantes de automóviles, Tesla también está tomando medidas para fabricar automóviles más simples, livianos y baratos. En su estilo característico de Tesla, la compañía está haciendo esto con gran fanfarria, anunciando a través de un Tweet el 5 de febrero de 2021, que ha adquirido la "máquina de fundición a presión más grande del mundo". La empresa dice que esta máquina "puede moldear los bajos de los vehículos delanteros y traseros en una sola pieza cada uno, en comparación con más de 70 piezas para las mismas secciones anteriormente".

Este artículo analiza cómo Tesla planea usar la fundición a presión a alta presión para mejorar sus autos haciéndolos más simples, livianos y baratos. Comenzamos por definir la fundición a presión a alta presión.

¿Qué es la fundición a presión a alta presión?

¿Qué es la fundición a presión a alta presión?

Los 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 por definir la fundición a presión. La enciclopedia en línea Britannica.com define fundición a presión como "formar objetos metálicos mediante la inyección de metal fundido a presión en matrices o moldes". Las matrices y moldes están hechos de acero resistente al calor.

La parte de alta presión denota que el metal fundido se fuerza a presión dentro de una cavidad de matriz. La cavidad correctamente bloqueada sostiene 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 presión 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 una determinada fundición, que contiene todos los detalles que el vehículo necesita".

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 que "No significa nada" para Musk. Esto significa que 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 coches de la misma forma en que se fabrican los coches de juguete con automatización, ¡y es como la impresión 3D!" Añadiendo: "¡Es como una gofrera 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 producción de carrocerías de automóviles: más liviano, 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, proporciona algunas ideas 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 automotrices 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 alta presión de Tesla, llamada Gigapress, usa las palabras "tamaño de una casa pequeña".

La empresa italiana IDRA Srl suministra la máquina. La empresa presume que es la "primera empresa del mundo que puede ofrecer ... Giga Prensas en el mercado".

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

  • Cree soluciones para la planta hidráulica que puedan ahorrar el consumo de energía hasta en un 40%.
  • Permiten fabricar grandes piezas de fundición estructural 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 servicio de las máquinas en las instalaciones del cliente mediante el desarrollo de arquitecturas novedosas para la "celda de fundición a presión con un centro de control central que supervisa la prensa y todos los demás equipos periféricos".

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

¿Cómo ayuda Gigapress a Tesla a hacer Teslas más simples, más livianos y más 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 de alta presión resolverá los desafíos a los que se enfrentan las empresas que intentan introducir más aluminio en el bastidor del automóvil.

Taylor y Lienert Nota que "el aluminio ha demostrado ser engorroso de usar en componentes grandes porque es difícil de estampar en formas complejas". Agregó: "Para obtener crestas intrincadas y otras formas, las piezas de aluminio deben estar pegadas o remachadas, ya que la soldadura deforma el metal".

¿Y cómo resolverá este desafío la fundición a presión? Nuevamente, Taylor y Lienert tienen la respuesta: "Inyectar aluminio fundido en una fundición y hacer que los robots extraigan el metal moldeado permite a Tesla combinar varios pasos de fabricación". Añaden que esto le ha permitido a Tesla reducir la cantidad de piezas en la parte de abajo de la carrocería trasera a dos, formando la fundición más grande jamás vista en una compañía automotriz.

Fritsch está de acuerdo en que Giga Press abaratará las cosas para las empresas que la utilicen. Él escribe, "Dos prensas Giga son más baratas que cuatro máquinas grandes de 4000t y se pueden lograr ahorros considerables en toda el área de ensamblaje". Añadiendo, "Se habla de alrededor del 20% basado en todo el proceso con fijaciones, robots e inspección de calidad de las piezas individuales".

Mejor calidad

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 de fundición, y también la simplificación del control de calidad, que es una verificación realizada a través de un código de prueba por cada 3 piezas de fundición. "

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 nietos".

Puedes ver el video completo de Ferrario a continuación.

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

La patente

La patente

También podemos tener una mejor idea de lo que puede hacer la nueva máquina de fundición a alta presión de Tesla mirando el Máquina de colada unibody multidireccional para el bastidor de un vehículo y métodos asociados patente presentada por Tesla.

Parte de la patente lee, "La presente divulgación 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 tamaño de la fábrica, los costos de operación de la fábrica, los costos de herramientas y / o la cantidad de equipo".

La patente también agrega que “Tales máquinas de fundición pueden reducir el número de máquinas de fundición o fundiciones 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) ".

Giga Press es el futuro de Tesla

Giga Press es el futuro de 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 Giga Press.

"Los informes anteriores apuntan a que Giga Berlin 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 el punto. El 12 de marzo de 2021, Fox Business informó 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 que se utiliza 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 compañía pueda enfrentar con éxito cualquier desafío relacionado con la masiva fundición a presión 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, "Ahora que la supervivencia a corto plazo de la empresa 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 a largo plazo hacia el éxito parece más evidente.

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