Jak odlewanie ciśnieniowe sprawia, że Tesle są prostsze, lżejsze i tańsze

Przyjrzyj się dowolnej reklamie nowego modelu samochodu, a zauważysz, że producenci samochodów ścigają się, by tworzyć najlżejsze samochody bez uszczerbku dla przestrzeni, jakości i komfortu. Aby wyjaśnić, dlaczego każdy producent samochodów chce produkować lżejsze samochody, dział samochodowy USNews.com notatki że „Im coś ma mniejszą masę, tym mniej energii potrzeba, aby to poruszyć”.

Podobnie jak wszyscy inni producenci samochodów, Tesla podejmuje działania mające na celu tworzenie prostszych, lżejszych i tańszych samochodów. W charakterystyczny dla Tesli sposób firma robi to z wielką pompą, ogłaszanie za pośrednictwem tweeta z 5 lutego 2021 r., że nabył „największą na świecie maszynę do odlewania ciśnieniowego”. Spółka mówi że ta maszyna „może odlewać przednie i tylne podwozia pojazdów w jednym kawałku – w porównaniu z ponad 70 częściami dla tych samych sekcji wcześniej”.

W tym artykule przyjrzymy się, w jaki sposób Tesla planuje wykorzystać odlewanie pod wysokim ciśnieniem, aby ulepszyć swoje samochody, czyniąc je prostszymi, lżejszymi i tańszymi. Zaczynamy od zdefiniowania odlewania wysokociśnieniowego.

Co to jest odlewanie ciśnieniowe pod wysokim ciśnieniem?

Formy odlewane ciśnieniowo, zwłaszcza formy odlewane pod wysokim ciśnieniem (HPDC), stoją na czele rewolucji w sposobie produkcji samochodów. Ale czym jest odlewanie ciśnieniowe?

Aby zrozumieć odlewanie ciśnieniowe, zacznijmy od zdefiniowania odlewania ciśnieniowego. Encyklopedia internetowa Britannica.com definiuje odlewanie ciśnieniowe jako „formowanie przedmiotów metalowych poprzez wtryskiwanie stopionego metalu pod ciśnieniem do matryc lub form”. Matryce i formy wykonane są ze stali żaroodpornej.

Część wysokociśnieniowa oznacza, że stopiony metal jest wtłaczany pod ciśnieniem do wnęki matrycy. Prawidłowo zablokowana wnęka utrzymuje stopiony metal, dopóki nie zestali się w pożądany kształt.

Isaiah Richard pisze dla TechTimes.com, strony internetowej, która informuje o najnowszych osiągnięciach i innowacjach w przemyśle, nauce i technologii. odnosi się do odlewanie wysokociśnieniowe w kontekście produkcji samochodów: „Maszyna do odlewania ciśnieniowego jest jak prasa, która formuje metal wokół określonego odlewu, zawierającego wszystkie szczegóły potrzebne pojazdowi”.

Przedstawiamy największą na świecie maszynę odlewniczą

Kiedy Tesla ogłosiła w lutym 2021 r., że ma największą na świecie maszynę do odlewania ciśnieniowego, ci, którzy znają Elona Muska, nie byli zaskoczeni. Na przykład w swoim artykule opublikowanym przez Entrepreneur.com Randy Garn mówi że „nie” nic nie znaczy dla Muska. Oznacza to, że wierzy, że wszystko można zrobić, nawet jeśli wiele osób mówi „nie”.

Kiedy pisze dla TorqueNews.com o maszynie odlewniczej używanej przez Teslę, Jeremy Johnson nie może ukryć, że jest pod wrażeniem. On mówi, „Tesla produkuje samochody w taki sam sposób, w jaki produkuje się samochody-zabawki z automatyzacją, i to jest jak drukowanie 3D!” Dodając: „To jest jak wielka zaawansowana technologicznie gofrownica!”

Tesla może mieć największą maszynę odlewniczą na świecie. Jednak samego Muska wskazuje że „Wykonanie tej pracy było / nadal jest bardzo trudne, ale jest to rewolucja w projektowaniu i produkcji karoserii – lżejsze, ciaśniejsze, lepsze NVH, wyższa precyzja, niższe nakłady inwestycyjne, niższy koszt jednostkowy”.

FoundryMag.com, strona internetowa, która zawiera wiadomości na temat technologii odlewania metali, dostarcza wglądu w rozumowanie Tesli stojące za jej decyzją o przejściu na odlewanie ciśnieniowe na masową skalę. Strona raporty Musk wskazał podczas wywiadu, że „projektowanie i produkcja karoserii samochodowej jest obarczona nieefektywnością, ponieważ takie zespoły obejmują wiele odlewanych i / lub tłoczonych elementów, spawanych lub łączonych ze sobą”.

Wielkość małego domu

Edward Taylor i Paul Lienert z Reuters.com opisać Wysokociśnieniowa maszyna odlewnicza Tesli, zwana Gigapress, używająca słów „wielkość małego domu”.

Maszyna jest dostarczana przez włoską firmę IDRA Srl. Spółka przechwala się że jest „pierwszą firmą na świecie, która może zaoferować na rynku… Giga Presses”.

Jeśli zastanawiasz się, dlaczego Tesla poszedł do IDRA Srl po maszynę, prawdopodobnie nie widziałeś tej ostatniej innowacyjne cele:

• Twórz rozwiązania dla instalacji hydraulicznych, które mogą oszczędzić zużycie energii nawet o 40%.
• Umożliwić produkcję dużych odlewów strukturalnych o cieńszych ściankach, zapewniając bardziej stabilne warunki wtrysku we wszystkich fazach.
• Poprawa estetyki i modułowości poprzez wprowadzenie głębokiej ewolucji w karoserii samochodów.
• Ułatwienie uruchamiania maszyn w siedzibie klienta poprzez opracowanie nowatorskich architektur dla „celki odlewania ciśnieniowego z centralnym koncentratorem kontrolnym monitorującym prasę i wszystkie inne urządzenia peryferyjne”.

Thomas Fritsch, redaktor naczelny w Foundry-Planet.com, mówi że „Gigapress to nie tylko XXL, to sygnalizuje nowy sposób myślenia w odlewnictwie ciśnieniowym”.

W jaki sposób Gigapress pomaga Tesli uczynić prostszą lżejszą tańszą Teslę?

Więc o co tyle zamieszania z gigantyczną maszyną do odlewania ciśnieniowego w Tesli? Taylor i Lienert mają pomysł. Oni mówić że maszyna do odlewania wysokociśnieniowego rozwiąże wyzwania, przed którymi stają firmy próbujące wprowadzić więcej aluminium do ramy samochodu.

Taylora i Lienerta Notatka że „aluminium okazało się uciążliwe w użyciu w dużych elementach, ponieważ trudno jest uzyskać złożone kształty”. Dodając: „Aby uzyskać skomplikowane grzbiety i inne kształty, elementy aluminiowe musiały być sklejone lub nitowane, ponieważ spawanie deformuje metal”.

I jak odlewanie ciśnieniowe rozwiąże to wyzwanie? Ponownie, Taylor i Lienert mają odpowiadać: „Wtryskiwanie stopionego aluminium do odlewu i zmuszanie robotów do wyciągania uformowanego metalu pozwala Tesli połączyć kilka etapów produkcji”. Dodają, że pozwoliło to Tesli zmniejszyć liczbę części w tylnym podwoziu do dwóch części, tworząc największy odlew, jaki kiedykolwiek widziano w firmie samochodowej.

Fritsch zgadza się, że Giga Press sprawi, że rzeczy będą tańsze dla firm, które z niego korzystają. On pisze, „Dwie prasy Giga są tańsze niż cztery duże maszyny 4000t i można osiągnąć znaczne oszczędności na całym obszarze montażu”. Dodając: „O 20% mówi się na podstawie całego procesu z mocowaniami, robotami i kontrolą jakości poszczególnych części”.

Lepsza jakość

Gigapress ułatwia również zarządzanie jakością. W związku z tym Fritsch mówi, „Słowem kluczowym jest „jakość” — argumentami, o których tu mowa, są lepsze właściwości, stabilność i sztywność odlewu, a także uproszczenie kontroli jakości, polegającej na sprawdzaniu jednego kodu testowego na każde 3 odlewane części. ”

Przyjazny dla środowiska

W wideo opublikowany na YouTube, dyrektor generalny IDRA, Riccardo Ferrario, odnosi się do ratowania planety. Mówi: „Jeśli odważymy się marzyć i jesteśmy przekonani o tym, co robimy, możemy zmienić świat w kierunku lepszej przyszłości dla naszych dzieci i wnuków”.

Pełne wideo Ferrario można zobaczyć poniżej.

Fritsch popiera twierdzenie o oszczędności energii. On pisze, „Jeśli chodzi o zrównoważony rozwój i produkcję przyjazną dla środowiska, koncepcja mniejszej liczby, a zatem bardzo dużych części odlewanych ciśnieniowo, może przynieść korzyści w postaci do 20% mniejszego wysiłku, zwłaszcza pod względem zużycia energii”. Dodaje, że „strategia 1-Shot dla dużych części odlewanych ciśnieniowo pomaga również oszczędzać energię i zasoby w perspektywie długoterminowej”.

Patent

Możemy również lepiej zrozumieć, co może zrobić nowa wysokociśnieniowa maszyna odlewnicza Tesli, patrząc na Wielokierunkowa jednoczęściowa maszyna odlewnicza do ramy pojazdu i powiązane metody patent złożony przez Teslę.

Część patentu czyta, „Niniejsze ujawnienie opisuje przykłady wykonania maszyn odlewniczych ciśnieniowych i ich sposoby, które mogą skrócić czas budowy, koszty operacyjne, koszty produkcji, wielkość fabryki, koszty operacyjne fabryki, koszty oprzyrządowania i/lub ilość sprzętu”.

Patent również dodaje że „takie maszyny odlewnicze mogą zmniejszyć liczbę maszyn odlewniczych lub rzeczywistych odlewów wymaganych do odlania kompletnej lub zasadniczo kompletnej ramy pojazdu (np. do mniej niż sześciu, mniej niż pięciu, mniej niż czterech, mniej niż trzech, mniej niż dwóch, lub jedna maszyna odlewnicza(-e)).”

Giga Press to przyszłość Tesli

W artykule opublikowanym w grudniu 2020 r. dla Teslarati.com, strony internetowej poświęconej wszystkim rzeczom związanym z Teslą, Simon Alvarez rzuca okiem w przyszłość. On raporty że krążą pogłoski, że Tesla zamówiła kolejne 11 Giga Press.

„Wcześniejsze raporty wskazywały, że Giga Berlin otrzymała osiem maszyn, a wiadukty w miejscu Giga Texas wydają się ujawniać trzy doły izolacyjne dla potwornych maszyn w okolicy” mówi Alvareza.

Gdyby Musk miał to wcześniej powiedział że „wykonanie tej pracy było / nadal jest bardzo trudne”, wydaje się, że miał rację. W dniu 12 marca 2021 r., Fox Business zgłoszone że Giga Press Tesli zapalił się w fabryce w Fremont w Kalifornii.

Według Fox Business „płomień był spowodowany przez płyn hydrauliczny i stopione aluminium używane w prasie do odlewania ciśnieniowego, która jest instalowana w obiekcie”.

Jeśli weźmiesz pod uwagę liczbę przeszkód, które Tesla pokonała przez lata, firma prawdopodobnie będzie w stanie z powodzeniem poradzić sobie z wszelkimi wyzwaniami związanymi z masową odlewanie wysokociśnieniowe innowacje, które wprowadza.

Nathan Bomey pisze dla USA Today i przypomina nam, dlaczego przyszłość Tesli rysuje się w jasnych barwach. On mówi„Krótkoterminowe przetrwanie firmy nie jest już zagrożone – dziś według giełdy jest najcenniejszym producentem samochodów na świecie – może teraz skupić się na wytyczaniu długoterminowej ścieżki sukcesu”.

Jeśli pogłoski, że Tesla wkrótce kupi prawie tuzin Giga Press, okażą się prawdziwe, długoterminowa droga do sukcesu wydaje się bardziej oczywista.