Ինչպես է բարձր ճնշմամբ ձուլումը մեքենաներն ավելի պարզ, թեթև և էժան դարձնում

Դիտեք ցանկացած նոր մեքենայի մոդելի գովազդը, և կնկատեք, որ ավտոարտադրողները կարծես մրցում են՝ ստեղծելու հնարավորինս թեթև մեքենաներ՝ առանց տարածքի, որակի և հարմարավետության կորստի։ Բացատրելով, թե ինչու են բոլոր ավտոարտադրողները ցանկանում թեթև մեքենաներ պատրաստել, USNews.com-ի ավտոմոբիլային բաժինը նշում է․ «Որքան փոքր է որևէ բանի զանգվածը, այնքան քիչ էներգիա է պահանջվում այն շարժելու համար»։

Մյուս ավտոարտադրողների նման՝ Tesla-ն նույնպես քայլեր է ձեռնարկում ավելի պարզ, թեթև և էժան մեքենաներ պատրաստելու համար։ Ընկերությանը բնորոշ ոճով այն այդ մասին մեծ աղմուկով հայտարարեց՝ 2021 թվականի փետրվարի 5-ին թվիթ հրապարակելով, որ ձեռք է բերել «Աշխարհի ամենամեծ ճնշմամբ ձուլման մեքենան»։ Ընկերության խոսքով՝ այդ մեքենան «կարող է մեքենայի առջևի և հետևի ստորին մասերը ձուլել մեկական ամբողջական կտորով, մինչդեռ նախկինում նույն հատվածների համար օգտագործվում էր ավելի քան 70 մաս»։

Այս հոդվածում դիտարկվում է, թե ինչպես է Tesla-ն նախատեսում բարձր ճնշմամբ ձուլման միջոցով բարելավել իր մեքենաները՝ դրանք դարձնելով ավելի պարզ, թեթև և էժան։ Սկզբում սահմանում ենք բարձր ճնշմամբ ձուլումը։

Ի՞նչ է բարձր ճնշմամբ ձուլումը

Ճնշմամբ ձուլման կաղապարները, հատկապես բարձր ճնշմամբ ձուլման (HPDC) կաղապարները, մեքենաների արտադրության հեղափոխության առաջնագծում են։ Բայց ի՞նչ է բարձր ճնշմամբ ձուլումը։

Բարձր ճնշմամբ ձուլումը հասկանալու համար սկսենք ձուլման սահմանումից։ Britannica.com առցանց հանրագիտարանը ձուլումը սահմանում է այսպես․ «Մետաղական առարկաների ձևավորում՝ հալված մետաղը ճնշման տակ կաղապարների կամ մամլակաղապարների մեջ ներարկելով»։ Մամլակաղապարներն ու կաղապարները պատրաստվում են ջերմակայուն պողպատից։

«Բարձր ճնշմամբ» նշանակում է, որ հալված մետաղը ճնշման տակ մղվում է մամլակաղապարի խոռոչի մեջ։ Պատշաճ կերպով փակված խոռոչը պահում է հալված մետաղը, մինչև այն կարծրանա և ստանա ցանկալի ձևը։

TechTimes.com կայքի հեղինակ Isaiah Richard-ը լուսաբանում է արդյունաբերության, գիտության և տեխնոլոգիաների վերջին զարգացումներն ու նորարարությունները։ Ավտոմեքենաների արտադրության համատեքստում նա բարձր ճնշմամբ ձուլման մասին գրում է․ «Ճնշմամբ ձուլման մեքենան մամլիչի նման է․ այն մետաղը ձևավորում է որոշակի կաղապարի շուրջ՝ ներառելով մեքենային անհրաժեշտ բոլոր մանրամասները»։

Ներկայացնում ենք աշխարհի ամենամեծ ճնշմամբ ձուլման մեքենան

Երբ Tesla-ն 2021 թվականի փետրվարին հայտարարեց, որ ունի աշխարհի ամենամեծ ճնշմամբ ձուլման մեքենան, Elon Musk-ին ճանաչողները չզարմացան։ Օրինակ՝ Entrepreneur.com-ում հրապարակված հոդվածում Randy Garn-ը նշում է, որ Musk-ի համար «ոչը ոչինչ չի նշանակում»։ Այսինքն՝ նա հավատում է, որ ամեն ինչ հնարավոր է անել, նույնիսկ երբ շատերը ասում են՝ ոչ։

TorqueNews.com-ում Tesla-ի օգտագործած ճնշմամբ ձուլման մեքենայի մասին գրելիս Jeremy Johnson-ը չի թաքցնում իր տպավորությունը։ Նա ասում է․ «Tesla-ն մեքենաներ է արտադրում այնպես, ինչպես ավտոմատացված գործընթացով պատրաստում են խաղալիք մեքենաներ, և դա նման է 3D տպագրության»։ Նա ավելացնում է․ «Դա նման է հսկա, բարձր տեխնոլոգիական վաֆլի պատրաստող սարքի»։

Tesla-ն կարող է ունենալ Երկրի ամենամեծ ճնշմամբ ձուլման մեքենան։ Սակայն Musk-ն ինքն է նշում․ «Սա իրագործելը եղել և շարունակում է մնալ չափազանց դժվար, բայց սա հեղափոխություն է մեքենայի թափքի նախագծման և արտադրության մեջ՝ ավելի թեթև ու կոշտ կառուցվածք, ավելի լավ NVH ցուցանիշներ, ավելի բարձր ճշտություն, կապիտալ ծախսերի և մեկ միավորի արժեքի նվազում»։

FoundryMag.com կայքը, որը հրապարակում է մետաղի ձուլման տեխնոլոգիայի մասին նորություններ, ներկայացնում է որոշ տեղեկություններ այն մասին, թե ինչու Tesla-ն որոշեց լայնածավալ անցում կատարել ճնշմամբ ձուլմանը։ Կայքը հայտնում է, որ հարցազրույցի ժամանակ Musk-ը նշել է․ «Ավտոմեքենայի թափքի նախագծումն ու արտադրությունը լի են անարդյունավետությամբ, քանի որ նման հավաքվածքները կազմված են բազմաթիվ ձուլված և/կամ դրոշմված մասերից, որոնք եռակցվում կամ միացվում են իրար»։

Չհասկանալ մարմնամարզական տունը

Reuters.com-ի հեղինակներ Edward Taylor-ն ու Paul Lienert-ը Tesla-ի բարձր ճնշմամբ ձուլման մեքենան՝ Gigapress-ը, նկարագրում են որպես «փոքր տան չափի»։

Այս ընկերությունը պարծենում է, որ « ամբողջ աշխարհում այն առաջնային ընկերությունն է, որը կարող է առաջարկել Ջիգերիային…. շուկայում ։

Եթե քեզ հետաքրքրում է, թե ինչու է Թերեզան գնացել մեքենայի համար, ապա հավանաբար չես տեսել հետեւյալ նոր նպատակները.

• Կանխարգելիչ լուծումներ հիդրոստատիկ բույսի համար, որը կարող է խնայել էներգիան մինչեւ 40%:
• Հնարավորություն տալ ավելի բարակ պատերով խոշոր կառուցվածքային ձուլվածքներ արտադրել՝ ապահովելով ներարկման ավելի կայուն պայմաններ բոլոր փուլերում։
• Էվոլյուցիոն տեսությունը եւ մոլեկուլային համակարգը բարելավելով ՝ ավտոմեքենայի մարմնում խոր էվոլյուցիա է առաջացնում ։
• Մշակել նոր ճարտարապետություններ «կենտրոնական կառավարման հանգույցով ճնշմամբ ձուլման բջիջի համար, որը վերահսկում է մամլիչը և մնացած բոլոր օժանդակ սարքավորումները», որպեսզի հաճախորդի արտադրամասում մեքենաների շահագործման մեկնարկն ավելի պարզ լինի։

Foundry-Planet.com-ի գլխավոր խմբագիր Thomas Fritsch-ն ասում է․ «Gigapress-ը պարզապես XXL չափսի մեքենա չէ․ այն խորհրդանշում է ճնշմամբ ձուլման ոլորտում մտածողության նոր մոտեցում»։

Ինչպե ՞ ս է Գարիզին օգնում պարզ լույսը

Իսկ ինչո՞ւ է Tesla-ի հսկա բարձր ճնշմամբ ձուլման մեքենան այդքան մեծ ուշադրություն գրավել։ Taylor-ն ու Lienert-ը բացատրություն ունեն։ Նրանց խոսքով՝ բարձր ճնշմամբ ձուլման մեքենան կօգնի լուծել այն խնդիրները, որոնց բախվում են մեքենայի թափքում ալյումինի ավելի մեծ չափով կիրառման ձգտող ընկերությունները։

Taylor-ն ու Lienert-ը նշում են․ «Ալյումինը մեծ բաղադրիչներում օգտագործելը դժվար է, քանի որ այն բարդ ձևերի դրոշմելը դժվար է»։ Նրանք ավելացնում են․ «Բարդ ակոսներ և այլ ձևեր ստանալու համար ալյումինե մասերը պետք է սոսնձվեն կամ գամվեն, քանի որ եռակցումը դեֆորմացնում է մետաղը»։

Իսկ ինչպե՞ս է ճնշմամբ ձուլումը լուծում այս խնդիրը։ Կրկին Taylor-ն ու Lienert-ը պատասխանում են․ «Հալված ալյումինը կաղապարի մեջ ներարկելը և ռոբոտների միջոցով ձուլված մետաղը հանելը թույլ է տալիս Tesla-ին միավորել արտադրության մի քանի փուլ»։ Նրանք ավելացնում են, որ այս եղանակով Tesla-ն կարողացել է հետևի ստորին թափքի մասերի թիվը կրճատել մինչև երկու՝ ստեղծելով ավտոարտադրողի արտադրած ամենամեծ ձուլվածքը։

Fritsch-ը համաձայն է, որ Giga Press-ը այն օգտագործող ընկերությունների համար կնվազեցնի ծախսերը։ Նա գրում է․ «Երկու Giga Press մեքենան ավելի էժան է, քան չորս խոշոր՝ 4000t մեքենաները, և զգալի խնայողություններ կարելի է ստանալ հավաքման ամբողջ տարածքում»։ Նա ավելացնում է․ «Ամրակներով, ռոբոտներով և առանձին մասերի որակի ստուգմամբ ամբողջ գործընթացի հաշվարկով խոսքը մոտ 20% խնայողության մասին է»։

Ավելի լավ է բանակցել

Gigapress-ը նաև հեշտացնում է որակի կառավարումը։ Այս առնչությամբ Fritsch-ն ասում է․ «Հիմնաբառը «որակն» է․ այստեղ նշված առավելություններն են ձուլված մասի ավելի լավ բնութագրերը, կայունությունն ու կոշտությունը, ինչպես նաև որակի վերահսկման պարզեցումը, որն իրականացվում է յուրաքանչյուր 3 ձուլված մասի համար մեկ փորձնական կոդով»։

Ընկերական շփում

YouTube-ում հրապարակված տեսանյութում IDRA-ի գլխավոր մենեջեր Riccardo Ferrario-ն խոսում է մոլորակը փրկելու մասին։ Նա ասում է․ «Եթե համարձակվենք մեծ երազել և վստահ լինենք մեր արածին, կարող ենք աշխարհը փոխել դեպի մեր երեխաների ու թոռների ավելի լավ ապագան»։

Դուք կարող եք տեսնել Ֆերարիի տեսանյութը ներքեւում ։

Fritsch-ը հաստատում է էներգախնայողության մասին պնդումը։ Նա գրում է․ «Կայունության և էկոլոգիապես մաքուր արտադրության տեսանկյունից ավելի քիչ, հետևաբար՝ շատ մեծ ճնշմամբ ձուլված մասերի հայեցակարգը կարող է մինչև 20% խնայողություն ապահովել, հատկապես էներգիայի սպառման առումով»։ Նա ավելացնում է․ «Խոշոր ճնշմամբ ձուլված մասերի 1-Shot ռազմավարությունը նույնպես երկարաժամկետ հեռանկարում օգնում է խնայել էներգիան և ռեսուրսները»։

Հիմնականը

Կարող ենք ավելի լավ պատկերացնել, թե ինչ կարող է անել Tesla-ի նոր բարձր ճնշմամբ ձուլման մեքենան՝ ուսումնասիրելով Tesla-ի ներկայացրած «Մեքենայի շրջանակի բազմաուղղությամբ միաձույլ ձուլման մեքենա և դրա հետ կապված մեթոդներ» արտոնագիրը։

Արտոնագրի մի հատվածում ասվում է․ «Սույն բացահայտումը նկարագրում է ճնշմամբ ձուլման մեքենաների և դրանց մեթոդների մարմնավորումներ, որոնք կարող են կրճատել կառուցման ժամանակը, շահագործման ծախսերը, արտադրության ծախսերը, գործարանի զբաղեցրած տարածքը, գործարանի շահագործման ծախսերը, գործիքավորման ծախսերը և/կամ սարքավորումների քանակը»։

Արտոնագրում նաև նշվում է․ «Նման ձուլման մեքենաները կարող են նվազեցնել ամբողջական կամ գրեթե ամբողջական մեքենայի շրջանակը ձուլելու համար անհրաժեշտ ձուլման մեքենաների կամ ձուլվածքների քանակը (օրինակ՝ վեցից պակաս, հինգից պակաս, չորսից պակաս, երեքից պակաս, երկուսից պակաս կամ մեկ ձուլման մեքենա)»։

Գարիֆունաները ապագան են Տասմանիայում

Teslarati.com-ի՝ Tesla-ի մասին ամեն ինչ լուսաբանող կայքի համար պատրաստված 2020 թվականի դեկտեմբերյան հոդվածում Simon Alvarez-ը ներկայացնում է ապագայի նախապատկերը։ Նա հայտնում է, որ շրջանառվում են լուրեր, թե Tesla-ն պատվիրել է ևս 11 Giga Press մեքենա։

«Նախորդ հաղորդումների համաձայն՝ Giga Berlin-ը կստանա այս մեքենաներից ութը, իսկ Giga Texas-ի տարածքի օդային դիտարկումները կարծես ցույց են տալիս հսկա մեքենաների համար երեք մեկուսացման փոս»,— ասում է Alvarez-ը։

Եթե Musk-ը նախկինում ասել էր, որ «սա իրագործելը եղել և շարունակում է մնալ չափազանց դժվար», ապա նրա խոսքերը, կարծես, ճշմարիտ էին։ 2021 թվականի մարտի 12-ին Fox Business-ը հաղորդեց, որ Tesla-ի Giga Press-ը հրդեհվել է Կալիֆոռնիայի Ֆրեմոնտ քաղաքի գործարանում։

Fox Business-ի համաձայն՝ «հրդեհի պատճառը հիդրավլիկ հեղուկն ու հալված ալյումինն էին, որոնք օգտագործվում էին գործարանում տեղադրվող ճնշմամբ ձուլման մամլիչում»։

Հաշվի առնելով, թե Tesla-ն տարիների ընթացքում որքան դժվարություններ է հաղթահարել, ընկերությունը, ամենայն հավանականությամբ, կկարողանա հաջողությամբ հաղթահարել նաև իր ներդրած խոշորածավալ բարձր ճնշմամբ ձուլման նորարարությունների հետ կապված մարտահրավերները։

USA Today-ի հեղինակ Nathan Bomey-ը հիշեցնում է, թե ինչու է Tesla-ի ապագան խոստումնալից։ Նա ասում է․ «Այժմ, երբ ընկերության կարճաժամկետ գոյատևումն այլևս կասկածի տակ չէ՝ այսօր այն ֆոնդային շուկայի տվյալներով աշխարհի ամենաթանկարժեք ավտոարտադրողն է, այն կարող է կենտրոնանալ երկարաժամկետ հաջողության ուղի կառուցելու վրա»։

Եթե Times-ը գնի Գալիլեայի Պրոֆեսորների գրեթե մի քանի կետ, շուտով իրականություն կդառնա, որ հաջողության հասնելու երկար ճանապարհն ավելի ակնհայտ է դառնում: