Olhe para qualquer anúncio de um novo modelo de carro, e você notará que os fabricantes de carros parecem estar em uma corrida para fazer os carros mais leves sem comprometer o espaço, a qualidade e o conforto. Para explicar por que cada montadora quer fazer carros mais leves, a divisão de carros da USNews.com observa que “quanto menos massa algo tem, menos energia é necessária para movê-lo”.
Como todas as outras montadoras, a Tesla também está tomando medidas para tornar os carros mais simples, mais leves e mais baratos. Em sua forma característica da Tesla, a empresa está fazendo isso com grande fanfarra, anunciando através de um Tweet em 5 de fevereiro de 2021, que adquiriu a “maior máquina de fundição do mundo”. A empresa diz que esta máquina “pode lançar os corpos inferiores do veículo traseiro & em uma única peça cada abaixo de mais de 70 peças para as mesmas seções anteriormente”.
Este artigo analisa como a Tesla planeja usar fundição sob pressão para melhorar seus carros, tornando-os mais simples, mais leves e mais baratos. Começamos definindo fundição sob pressão.
O que é fundição de alta pressão?
Moldes fundidos, especialmente moldes fundidos a alta pressão (HPDC), estão na vanguarda de uma revolução na forma como os carros são produzidos. Mas o que é fundição a alta pressão?
Para entender a fundição sob pressão, vamos começar definindo a fundição sob pressão. A enciclopédia on-line Britannica.com define fundição sob pressão como “formando objetos metálicos injetando metal fundido sob pressão em matrizes ou moldes”. Os moldes e matrizes são feitos de aço resistente ao calor.
A parte de alta pressão denota que o metal fundido é forçado sob pressão em uma cavidade de matriz. A cavidade devidamente trancada mantém o metal fundido até solidificar na forma desejada.
Isaiah Richard escreve para o TechTimes.com, um site que relata os mais recentes desenvolvimentos e inovações da indústria, ciência e tecnologia. Ele se refere à fundição de alta pressão no contexto da fabricação de carros: “Uma máquina fundida é como uma prensa que forma o metal em torno de um determinado molde, contendo todos os detalhes que o veículo precisa”.
Apresentando a maior máquina de fundição do mundo
Quando a Tesla anunciou em fevereiro de 2021 que tem a maior máquina de fundição do mundo, aqueles que conhecem Elon Musk não ficaram surpresos. Por exemplo, em seu artigo publicado pelo Entrepreneur.com, Randy Garn diz que “Não significa nada” para Musk. Isso significa que ele acredita que qualquer coisa pode ser feita, mesmo quando muitas pessoas dizem não.
Quando ele escreve para o TorqueNews.com sobre a máquina de fundição usada pela Tesla, Jeremy Johnson não pode esconder o fato de que está impressionado. Ele diz: “A Tesla está fazendo carros da mesma maneira que os carros de brinquedo são fabricados com automação, e é como a impressão 3D!” Adicionando: “É como um fabricante de waffler gigante de alta tecnologia!”
Tesla pode ter a maior máquina de fundição na terra. No entanto, o próprio Musk indica que “Fazer este trabalho tem sido / ainda é super difícil, mas é uma revolução no design do corpo do carro & amp; produção – mais leve, mais apertado, melhor NVH, maior precisão, menor capex, menor custo unitário.”
FoundryMag.com, um site que contém notícias sobre a tecnologia de fundição de metal, fornece alguns insights sobre o raciocínio da Tesla por trás de sua decisão de transformar-se em fundição em grande escala. O site relata que Musk havia indicado durante uma entrevista “que o design e a fabricação de carrocerias automotivas são repletos de ineficiências porque tais montagens envolvem várias peças fundidas e / ou estampadas soldadas ou unidas”.
Tamanho de uma casa pequena
Edward Taylor e Paul Lienert, da Reuters.com, descrevem a máquina de fundição sob pressão da Tesla, chamada Gigapress, usando as palavras “tamanho de uma pequena casa”.
A empresa italiana IDRA Srl fornece a máquina. A empresa se orgulha de ser a “primeira empresa em todo o mundo que pode oferecer … Giga Presses no mercado”.
Se você está se perguntando por que Tesla foi para o IDRA Srl para a máquina, você provavelmente não viu os objetivos inovadores deste último:
- Crie soluções para a usina hidráulica que podem economizar até 40% no consumo de energia.
- Torne possível fabricar grandes fundições estruturais com paredes mais finas, permitindo condições de injeção mais estáveis em todas as fases.
- Melhorando a estética e a modularidade, introduzindo uma profunda evolução no corpo dos carros.
- Tornando mais fácil encomendar máquinas nas instalações do cliente, desenvolvendo novas arquiteturas para a “célula de fundição com um centro de controle central que monitora a imprensa e todos os outros equipamentos periféricos”.
Thomas Fritsch, editor-chefe da Foundry-Planet.com, diz que “Gigapress não é apenas XXL, sinaliza a nova maneira de pensar em fundição”.
Como o Gigapress ajuda a Tesla a tornar os Teslas mais simples e mais baratos?
Então, qual é o problema com a máquina de fundição de alta pressão gigante da Tesla? Taylor e Lienert têm uma ideia. Eles dizem que a máquina de fundição de alta pressão resolverá os desafios enfrentados pelas empresas que tentam introduzir mais alumínio no quadro do carro.
Taylor e Lienert observam que “O alumínio provou ser complicado de usar em componentes grandes, porque é difícil de estampar em formas complexas”. Adicionando: “Para obter cumes intrincados e outras formas, as peças de alumínio precisam ser coladas ou rebitadas, já que a soldagem deforma o metal”.
E como a fundição sob pressão resolverá esse desafio? Novamente, Taylor e Lienert têm a resposta: “Injetar alumínio fundido em um molde e ter robôs puxando o metal moldado permite que a Tesla combine várias etapas de fabricação”. Eles acrescentam que isso permitiu que a Tesla reduzisse o número de peças na parte traseira para duas partes, formando a maior fundição já vista em uma empresa de automóveis.
Fritsch concorda que a Giga Press tornará as coisas mais baratas para as empresas que a usam. Ele escreve: “Duas Giga Press são mais baratas do que quatro grandes máquinas 4000t e economias consideráveis podem ser alcançadas em toda a área de montagem.” Adicionando: “Fala-se de cerca de 20% com base em todo o processo com fixações, robôs e inspeção de qualidade das peças individuais.”
Melhor qualidade
A Gigapress também facilita a gestão da qualidade. A este respeito, Fritsch diz: “A palavra-chave é ‘qualidade’ – os argumentos aqui mencionados são melhores recursos, a estabilidade e rigidez da peça de fundição, e também a simplificação do controle de qualidade, que é uma verificação realizada através de um código de teste para cada 3 peças fundidas.”
Amigável ao meio ambiente
Em um vídeo postado no YouTube, o Gerente Geral do IDRA, Riccardo Ferrario, refere-se a salvar o planeta. Ele diz: “Se nos atrevemos a sonhar grande, e estamos convencidos sobre o que estamos fazendo, podemos mudar o mundo em direção a um futuro melhor para nossos filhos e nossos netos.”
Você pode ver o vídeo completo de Ferrario abaixo.
Fritsch apoia a alegação de economia de energia. Ele escreve: “Em relação à sustentabilidade e à produção ambientalmente amigável, o conceito de menos peças fundidas e, portanto, muito grandes pode obter vantagens de até 20% menos esforço, especialmente em termos de consumo de energia.” Ele acrescenta que “A estratégia 1-Shot para grandes peças fundidas também ajuda a economizar energia e recursos a longo prazo.”
A Patente
Também podemos ter uma ideia melhor do que a nova máquina de fundição sob pressão da Tesla pode fazer, olhando para a máquina de fundição unibody multidirecional para uma patente de quadro de veículo e métodos associados arquivada pela Tesla.
Parte da patente diz: “A presente divulgação descreve incorporações de máquinas de fundição e métodos que podem reduzir o tempo de construção, os custos de operação, os custos de fabricação, a pegada da fábrica, os custos operacionais da fábrica, os custos de ferramental e / ou a quantidade de equipamentos”.
Essas máquinas de fundição podem reduzir o número de máquinas de fundição ou peças de fundição reais necessárias para fundir uma estrutura completa ou substancialmente completa do veículo (por exemplo, para menos de seis, menos de cinco, menos de quatro, menos de três, menos de dois ou uma(s) máquina(s) de fundição).
A imprensa Giga é o futuro da Tesla
Em um artigo de dezembro de 2020 produzido para Teslarati.com, um site dedicado a todas as coisas Tesla, Simon Alvarez dá uma espiada no futuro. Ele relata que há rumores de que Tesla encomendou mais 11 Giga Presses.
“Relatórios anteriores apontam para a Giga Berlin recebendo oito das máquinas, e os sobrevoos no local da Giga Texas parecem revelar três poços de isolamento para as máquinas monstruosas na área”, diz Alvarez.
Se Musk havia dito anteriormente que “Fazer este trabalho foi / ainda é super difícil”, ele parece ter estado no ponto. Em 12 de março de 2021, a Fox Business informou que a Giga Press da Tesla pegou fogo na fábrica em Fremont, Califórnia.
De acordo com a Fox Business, o “blaze foi causado por fluido hidráulico e alumínio fundido usado em uma prensa de fundição que está sendo instalada na instalação”.
Se você considerar o número de obstáculos que a Tesla superou ao longo dos anos, a empresa provavelmente será capaz de lidar com sucesso com quaisquer desafios relacionados às inovações maciças de fundição de alta pressão que está introduzindo.
Nathan Bomey escreve para o USA Today e nos lembra por que o futuro da Tesla parece brilhante. Ele diz: “Com a sobrevivência a curto prazo da empresa não mais em questão – hoje é a montadora mais valiosa do mundo, de acordo com o mercado de ações – agora pode voltar sua atenção para traçar um caminho de sucesso a longo prazo”.
Se os rumores de que a Tesla está comprando quase uma dúzia de Giga Presses em breve forem verdadeiros, o caminho de longo prazo para o sucesso parece mais aparente.
