Nézzen meg bármilyen új autómodellt hirdető reklámot, és feltűnik majd, hogy az autógyártók mintha versenyt futnának azért, hogy a lehető legkönnyebb autókat készítsék, a helykínálat, a minőség és a kényelem feláldozása nélkül. Hogy miért akar minden autógyártó könnyebb autókat készíteni, arra az USNews.com autós rovata hívja fel a figyelmet: „Minél kisebb egy dolog tömege, annál kevesebb energiára van szükség a mozgatásához.”
A többi autógyártóhoz hasonlóan a Tesla is lépéseket tesz azért, hogy egyszerűbb, könnyebb és olcsóbb autókat gyártson. A rá jellemző módon a vállalat nagy hírverést csapott a dolognak: 2021. február 5-én egy tweetben jelentette be, hogy megvásárolta „a világ legnagyobb nyomásos öntőgépét”. A vállalat szerint a gép „egy darabból képes kiönteni a járművek első és hátsó alvázát – míg korábban ugyanezek a részek több mint 70 elemből álltak”.
Ez a cikk azt mutatja be, hogyan tervezi a Tesla a nagynyomású nyomásos öntés alkalmazásával egyszerűbbé, könnyebbé és olcsóbbá tenni autóit. Kezdjük a nagynyomású nyomásos öntés meghatározásával.
Mi a nagynyomású nyomásos öntés?
A nyomásos öntőformák, különösen a nagynyomású nyomásos öntőformák (HPDC), élen járnak az autógyártás forradalmasításában. De mi az a nagynyomású nyomásos öntés?
A nagynyomású nyomásos öntés megértéséhez először határozzuk meg a nyomásos öntést. A Britannica.com online enciklopédia meghatározása szerint a nyomásos öntés „fém tárgyak előállítása úgy, hogy nyomás alatt olvadt fémet fecskendeznek a szerszámokba, vagyis öntőformákba”. A szerszámok és formák hőálló acélból készülnek.
A „nagynyomású” kifejezés arra utal, hogy az olvadt fémet nyomással juttatják a szerszámüregbe. A megfelelően lezárt üreg addig tartja bent az olvadt fémet, amíg az a kívánt alakra nem szilárdul.
Isaiah Richard a TechTimes.com számára ír, amely az ipar, a tudomány és a technológia legújabb fejleményeiről és innovációiról tudósít. Az autógyártás kapcsán a nagynyomású nyomásos öntést így jellemzi: „A nyomásos öntőgép olyan, mint egy prés, amely egy adott öntvény köré formálja a fémet, beleépítve a járműhöz szükséges összes részletet.”
Bemutatkozik a világ legnagyobb nyomásos öntőgépe
Amikor a Tesla 2021 februárjában bejelentette, hogy övé a világ legnagyobb nyomásos öntőgépe, Elon Musk ismerői nem lepődtek meg. Randy Garn például az Entrepreneur.com-on megjelent cikkében azt írja, hogy Musk számára „a nem nem jelent semmit”. Ez azt jelenti, hogy szerinte bármi megvalósítható, még akkor is, ha sokan nemet mondanak.
Amikor Jeremy Johnson a TorqueNews.com-on a Tesla által használt nyomásos öntőgépről ír, nem tudja leplezni a lelkesedését. Azt írja: „A Tesla automatizált eljárással, a játékautókhoz hasonlóan gyártja az autókat, ez pedig olyan, mint a 3D-nyomtatás!” Majd hozzáteszi: „Olyan, mint egy óriási, csúcstechnológiás gofrisütő!”
Lehet, hogy a Tesláé a világ legnagyobb nyomásos öntőgépe. Musk azonban maga is elismeri, hogy „ennek működésre bírása rendkívül nehéz volt, és ma is az, de forradalmi változást hoz az autókarosszériák tervezésében és gyártásában: könnyebb, kompaktabb, jobb NVH-értékekkel, nagyobb pontossággal, alacsonyabb beruházási költséggel és kisebb darabköltséggel jár”.
A FoundryMag.com, amely a fémöntési technológiáról közöl híreket, betekintést nyújt abba, miért döntött a Tesla a nagyléptékű nyomásos öntés mellett. Az oldal arról számol be, hogy Musk egy interjúban rámutatott: „Az autókarosszériák tervezését és gyártását sok hatékonytalanság jellemzi, mivel ezek az összeállítások számos öntött és/vagy sajtolt elemből állnak, amelyeket összehegesztenek vagy más módon illesztenek egymáshoz.”
Egy kis ház mérete
A Reuters.com munkatársai, Edward Taylor és Paul Lienert a „kis ház méretű” kifejezéssel írják le a Tesla Gigapress nevű nagynyomású nyomásos öntőgépét.
A gépet az olasz IDRA Srl szállítja. A vállalat azzal büszkélkedik, hogy „világszerte elsőként kínál Giga Press gépeket a piacon”.
Ha azon tűnődik, miért az IDRA Srl-től vásárolt gépet a Tesla, valószínűleg még nem látta a vállalat innovatív célkitűzéseit:
- Olyan megoldások létrehozása a hidraulikus rendszerekhez, amelyek akár 40%-kal csökkenthetik az energiafogyasztást.
- Lehetővé tenni nagy méretű szerkezeti öntvények vékonyabb falakkal való gyártását azáltal, hogy minden fázisban stabilabb befecskendezési feltételeket biztosítanak.
- Az esztétika és a modularitás javítása az autókarosszéria gyökeres továbbfejlesztésével.
- A gépek üzembe helyezésének egyszerűsítése az ügyfelek telephelyén olyan új architektúrák kidolgozásával, amelyeknél „a nyomásos öntőcellában egy központi vezérlőegység felügyeli a prést és az összes kiegészítő berendezést”.
Thomas Fritsch, a Foundry-Planet.com főszerkesztője szerint „a Gigapress nem csupán XXL méretű, hanem a nyomásos öntés új szemléletét képviseli”.
Hogyan segít a Gigapress egyszerűbbé, könnyebbé és olcsóbbá tenni a Teslákat?
Miért övezi ekkora felhajtás a Tesla óriási nagynyomású nyomásos öntőgépét? Taylor és Lienertnek van egy elképzelése. Szerintük a nagynyomású nyomásos öntőgép megoldást jelenthet azokra a kihívásokra, amelyekkel a vállalatok szembesülnek, amikor több alumíniumot próbálnak felhasználni az autók vázában.
Taylor és Lienert megjegyzik, hogy „az alumíniumot nehézkes nagy alkatrészekhez használni, mert bonyolult formákra nehéz sajtolni”. Hozzáteszik: „A bonyolult bordák és más formák kialakításához az alumíniumdarabokat ragasztani vagy szegecselni kellett, mivel a hegesztés deformálja a fémet.”
Hogyan oldja meg ezt a problémát a nagynyomású nyomásos öntés? Taylor és Lienert ismét megadják a választ: „Az olvadt alumínium öntőformába fecskendezése, majd a formázott fém robotokkal történő kiemelése lehetővé teszi, hogy a Tesla több gyártási lépést egyesítsen.” Hozzáteszik, hogy ennek köszönhetően a Tesla két elemre tudta csökkenteni a hátsó alváz alkatrészeinek számát, így jött létre az autóiparban valaha látott legnagyobb öntvény.
Fritsch egyetért azzal, hogy a Giga Press olcsóbbá teszi a gyártást az azt használó vállalatok számára. Azt írja: „Két Giga Press olcsóbb, mint négy nagy, 4000 tonnás gép, és jelentős megtakarítás érhető el a teljes összeszerelési területen.” Majd hozzáteszi: „A teljes folyamatot – a rögzítéseket, a robotokat és az egyes alkatrészek minőség-ellenőrzését is beleértve – tekintve körülbelül 20%-os megtakarításról beszélhetünk.”
Jobb minőség
A Gigapress a minőség kezelését is megkönnyíti. Ezzel kapcsolatban Fritsch azt mondja: „A kulcsszó a minőség: az itt említett érvek között szerepel az öntvény jobb tulajdonsága, stabilitása és merevsége, valamint a minőség-ellenőrzés egyszerűsítése, amely minden három öntvényből egyet vizsgáló tesztkóddal történik.”
Környezetbarát
Az IDRA vezérigazgatója, Riccardo Ferrario egy YouTube-on közzétett videóban a bolygó megóvásáról beszél. „Ha merünk nagyot álmodni, és hiszünk abban, amit csinálunk, jobb jövő felé változtathatjuk a világot gyermekeink és unokáink számára” – mondja.
Ferrario teljes videója alább tekinthető meg.
Fritsch egyetért az energia-megtakarításra vonatkozó állítással. Azt írja: „A fenntarthatóságot és a környezetbarát gyártást tekintve a kevesebb, de jóval nagyobb nyomásos öntvény alkalmazásával akár 20%-kal is csökkenthető a ráfordítás, különösen az energiafogyasztás.” Hozzáteszi: „A nagyméretű nyomásos öntvényekhez alkalmazott egyszeri öntési stratégia hosszú távon az energia és az erőforrások megtakarítását is segíti.”
A szabadalom
A Tesla új nagynyomású nyomásos öntőgépének képességeiről a Tesla által benyújtott Járműváz többirányú egytestű öntőgépe és kapcsolódó eljárások című szabadalom alapján is képet kaphatunk.
A szabadalom egyik része így szól: „A jelen közzététel olyan nyomásos öntőgépek megvalósításait és azok eljárásait ismerteti, amelyek csökkenthetik a gyártási időt, az üzemeltetési költségeket, a gyártási költségeket, a gyár alapterületét, a gyár működési költségeit, a szerszámköltségeket és/vagy a szükséges berendezések számát.”
A szabadalom azt is hozzáteszi, hogy „az ilyen öntőgépek csökkenthetik a teljes vagy csaknem teljes járműváz kiöntéséhez szükséges öntőgépek vagy tényleges öntvények számát (például hatnál, ötnél, négynél, háromnál, kettőnél kevesebbre, vagy akár egyetlen öntőgépre).”
A Giga Press jelenti a Tesla jövőjét
A Teslának szentelt Teslarati.com weboldalon 2020 decemberében megjelent cikkében Simon Alvarez bepillantást enged a jövőbe. Azt írja, hogy a hírek szerint a Tesla további 11 Giga Press gépet rendelt.
„Korábbi hírek szerint a Giga Berlin nyolc ilyen gépet kap, a Giga Texas területe fölött készült légi felvételeken pedig úgy tűnik, három elkülönített akna látható a monstrum gépek számára” – írja Alvarez.
Ha Musk korábban azt mondta, hogy „ennek működésre bírása rendkívül nehéz volt, és ma is az”, úgy tűnik, igaza volt. A Fox Business 2021. március 12-én arról számolt be, hogy kigyulladt a Tesla Giga Press gépe a kaliforniai fremonti gyárban.
A Fox Business szerint a „tüzet a létesítményben telepítés alatt álló nyomásos öntőprésben használt hidraulikafolyadék és olvadt alumínium okozta”.
Ha figyelembe vesszük, hány akadályt küzdött le a Tesla az évek során, a vállalat valószínűleg az általa bevezetett hatalmas nagynyomású nyomásos öntési újításokkal kapcsolatos kihívásokkal is sikeresen megbirkózik.
Nathan Bomey a USA Today számára ír, és emlékeztet arra, miért biztató a Tesla jövője. Azt mondja: „Mivel a vállalat rövid távú fennmaradása már nem kérdéses – a tőzsde szerint ma a világ legértékesebb autógyártója –, most már figyelmét a hosszú távú siker útjának kijelölésére fordíthatja.”
Ha igazak a hírek, és a Tesla hamarosan csaknem egy tucat Giga Press gépet vásárol, hosszú távú sikerének útja még világosabbá válik.
