Pozrite si akúkoľvek reklamu na nový model auta a všimnete si, že výrobcovia automobilov akoby súťažili v tom, kto vyrobí najľahšie vozidlo bez kompromisov v priestore, kvalite a pohodlí. Prečo chce každá automobilka vyrábať ľahšie autá, vysvetľuje automobilová sekcia portálu USNews.com: „Čím menšiu hmotnosť niečo má, tým menej energie je potrebnej na jeho pohyb.“
Rovnako ako ostatné automobilky, aj Tesla prijíma opatrenia na výrobu jednoduchších, ľahších a lacnejších áut. Spoločnosť to svojím typickým štýlom oznámila s veľkou pompou: 5. februára 2021 na Twitteri uviedla, že získala „najväčší stroj na tlakové liatie na svete“. Podľa spoločnosti tento stroj „dokáže odliať prednú & zadnú spodnú časť karosérie vozidla, každú ako jediný kus — namiesto viac ako 70 dielov na rovnaké časti, ako tomu bolo predtým“.
Tento článok sa zaoberá tým, ako Tesla plánuje využívať vysokotlakové tlakové liatie na zlepšenie svojich automobilov tým, že ich zjednoduší, odľahčí a zlacní. Najprv si vysvetlíme, čo je vysokotlakové tlakové liatie.
Čo je vysokotlakové tlakové liatie?
Formy na tlakové liatie, najmä formy na vysokotlakové tlakové liatie (HPDC), stoja v popredí revolúcie vo výrobe automobilov. Čo je však vysokotlakové tlakové liatie?
Ak chceme pochopiť vysokotlakové tlakové liatie, začnime definíciou tlakového liatia. Online encyklopédia Britannica.com ho definuje ako „tvarovanie kovových predmetov vstrekovaním roztaveného kovu pod tlakom do zápustiek alebo foriem“. Zápustky a formy sa vyrábajú z tepelne odolnej ocele.
Označenie „vysokotlakové“ znamená, že sa roztavený kov pod tlakom vstrekuje do dutiny zápustky. Správne uzatvorená dutina udrží roztavený kov, kým nestuhne do požadovaného tvaru.
Isaiah Richard píše pre TechTimes.com, webovú stránku, ktorá prináša správy o najnovšom vývoji a inováciách v priemysle, vede a technológiách. V kontexte automobilovej výroby opisuje vysokotlakové tlakové liatie takto: „Stroj na tlakové liatie je ako lis, ktorý vytvaruje kov okolo určitého odliatku obsahujúceho všetky detaily potrebné pre vozidlo.“
Predstavenie najväčšieho stroja na tlakové liatie na svete
Keď Tesla vo februári 2021 oznámila, že má najväčší stroj na tlakové liatie na svete, ľudia, ktorí poznajú Elona Muska, neboli prekvapení. Randy Garn napríklad vo svojom článku na portáli Entrepreneur.com píše, že pre Muska „nie znamená nič“. To znamená, že verí, že sa dá dosiahnuť čokoľvek, aj keď mnohí hovoria, že nie.
Jeremyho Johnsona, ktorý pre TorqueNews.com píše o stroji na tlakové liatie používanom spoločnosťou Tesla, jeho nadšenie neskrýva. Hovorí: „Tesla vyrába autá rovnako ako hračkárske autá, pomocou automatizácie, a je to ako 3D tlač!“ Dodáva: „Je to ako obrovský high-tech stroj na vafle!“
Tesla možno má najväčší stroj na tlakové liatie na svete. Sám Musk však naznačuje, že „zariadiť, aby to fungovalo, bolo a stále je veľmi náročné, ale ide o revolúciu v návrhu & výrobe karosérií — nižšia hmotnosť, vyššia tuhosť, lepšie NVH, vyššia presnosť, nižšie kapitálové výdavky a nižšie náklady na kus“.
Portál FoundryMag.com, ktorý prináša správy o technológiách odlievania kovov, približuje dôvody, pre ktoré sa Tesla rozhodla prejsť na tlakové liatie vo veľkom rozsahu. Uvádza, že Musk počas rozhovoru naznačil, „že návrh a výroba automobilových karosérií sú plné neefektívnosti, pretože takéto zostavy sa skladajú z viacerých odliatych a/alebo lisovaných dielov, ktoré sa zvárajú alebo inak spájajú“.
Veľkosť malého domu
Edward Taylor a Paul Lienert z Reuters.com opisujú stroj Tesly na vysokotlakové tlakové liatie s názvom Gigapress slovami „veľký ako malý dom“.
Talianska spoločnosť IDRA Srl dodáva stroj. Spoločnosť sa môže pochváliť, že je to prvá spoločnosť po celom svete, ktorá môže ponúknuť … Giga Presses na trhu.
Ak ste zvedaví, prečo Tesla išiel do IDRA Srl pre stroj, pravdepodobne ste nevideli tieto inovatívne ciele:
- Vytvárajte riešenia pre hydraulické zariadenie, ktoré môže ušetriť spotrebu energie až o 40%.
- Umožňuje vyrábať veľké konštrukčné odliatky s tenšími stenami tým, že zabezpečuje stabilnejšie podmienky vstrekovania vo všetkých fázach.
- Zlepšovanie estetiky a modulárnosti zavedením hlbokého vývoja v tele áut.
- Uľahčuje uvádzanie strojov do prevádzky v priestoroch zákazníka vďaka novým konštrukčným riešeniam „bunky na tlakové liatie s centrálnym riadiacim uzlom, ktorý monitoruje lis aj všetky ostatné periférne zariadenia“.
Thomas Fritsch, šéfredaktor portálu Foundry-Planet.com, hovorí: „Gigapress nie je len XXL; predstavuje nový spôsob uvažovania o tlakovom liatí.“
Ako Gigapress pomáha Tesla urobiť jednoduchší ľahší Teslas?
Čo je teda také výnimočné na obrovskom stroji Tesly na vysokotlakové tlakové liatie? Taylor a Lienert ponúkajú vysvetlenie. Podľa nich tento stroj vyrieši problémy, ktorým čelia spoločnosti pri snahe použiť vo výrobe automobilových rámov viac hliníka.
Taylor a Lienert upozorňujú: „Hliník sa pri použití vo veľkých súčiastkach ukázal ako ťažko spracovateľný, pretože sa ťažko lisuje do zložitých tvarov.“ Dodávajú: „Aby sa vytvorili zložité rebrá a iné tvary, hliníkové diely bolo potrebné lepiť alebo nitovať, pretože zváranie kov deformuje.“
Ako teda tlakové liatie vyrieši túto výzvu? Odpoveď opäť ponúkajú Taylor a Lienert: „Vstreknutím roztaveného hliníka do formy a vyberaním vytvarovaného kovu robotmi môže Tesla spojiť niekoľko výrobných krokov.“ Dodávajú, že vďaka tomu Tesla znížila počet dielov zadnej spodnej časti karosérie na dva, čím vznikol najväčší odliatok, aký kedy automobilka vyrobila.
Fritsch súhlasí, že Giga Press zníži náklady spoločnostiam, ktoré ju používajú. Píše: „Dva lisy Giga Press sú lacnejšie než štyri veľké stroje s kapacitou 4000t a v celej montážnej oblasti možno dosiahnuť značné úspory.“ Dodáva: „Hovorí sa o približne 20% úspore v rámci celého procesu vrátane upínacích prípravkov, robotov a kontroly kvality jednotlivých dielov.“
Vyššia kvalita
Gigapress tiež uľahčuje riadenie kvality. Fritsch v tejto súvislosti hovorí: „Kľúčovým slovom je ‚kvalita‘ — spomínanými argumentmi sú lepšie vlastnosti, stabilita a tuhosť odliatku, ako aj zjednodušenie kontroly kvality, ktorá sa vykonáva jedným skúšobným kódom na každé 3 odliate diely.“
Priateľstvo so životným prostredím
Vo videu zverejnenom na YouTube hovorí generálny riaditeľ spoločnosti IDRA Riccardo Ferrario o záchrane planéty. Uvádza: „Ak sa odvážime snívať vo veľkom a veríme tomu, čo robíme, môžeme zmeniť svet a nasmerovať ho k lepšej budúcnosti pre naše deti a vnúčatá.“
Môžete vidieť Ferrario a full video nižšie.
Fritsch podporuje tvrdenie o úspore energie. Píše: „Z hľadiska udržateľnosti a ekologickej výroby môže koncepcia menšieho počtu, a teda veľmi veľkých odliatkov priniesť až o 20% menej práce, najmä pokiaľ ide o spotrebu energie.“ Dodáva, že „stratégia 1-Shot pre veľké odliatky tiež pomáha dlhodobo šetriť energiu a zdroje.“
Patent
O možnostiach nového stroja Tesly na vysokotlakové tlakové liatie si môžeme urobiť lepšiu predstavu aj z patentu spoločnosti Tesla s názvom Viacsmerový odliatok karosérie vozidla a súvisiace metódy.
Časť patentu uvádza: „Toto zverejnenie opisuje vyhotovenia strojov na tlakové liatie a súvisiace metódy, ktoré môžu skrátiť čas výroby a znížiť prevádzkové náklady, výrobné náklady, zastavanú plochu továrne, prevádzkové náklady továrne, náklady na nástroje a/alebo počet zariadení.“
Patent ďalej uvádza, že „takéto stroje na tlakové liatie môžu znížiť počet strojov na tlakové liatie alebo skutočných odliatkov potrebných na odliatie úplného alebo takmer úplného rámu vozidla (napríklad na menej ako šesť, menej ako päť, menej ako štyri, menej ako tri, menej ako dva alebo jeden stroj na tlakové liatie)“.
Giga Press je budúcnosť v Tesle
V článku z decembra 2020, ktorý Simon Alvarez napísal pre Teslarati.com, webovú stránku venovanú všetkému, čo súvisí s Teslou, nahliada do budúcnosti. Uvádza, že podľa povestí si Tesla objednala ďalších 11 lisov Giga Press.
„Podľa predchádzajúcich správ má osem týchto strojov dostať Giga Berlin a letecké zábery areálu Giga Texas zrejme odhaľujú tri izolačné šachty určené pre tieto obrovské stroje,“ hovorí Alvarez.
Ak Musk už skôr povedal, že „zariadiť, aby to fungovalo, bolo a stále je veľmi náročné“, zdá sa, že mal pravdu. Televízia Fox Business informovala 12. marca 2021, že lis Giga Press spoločnosti Tesla začal horieť v továrni vo Fremonte v Kalifornii.
Podľa Fox Business „požiar spôsobil hydraulický olej a roztavený hliník používané v lise na tlakové liatie, ktorý sa inštaluje v prevádzke“.
Ak vezmeme do úvahy počet prekážok, ktoré Tesla v priebehu rokov prekonala, spoločnosť pravdepodobne dokáže úspešne zvládnuť aj všetky výzvy spojené s masívnymi inováciami v oblasti vysokotlakového tlakového liatia, ktoré zavádza.
Nathan Bomey píše pre USA Today a pripomína nám, prečo vyzerá budúcnosť Tesly sľubne. Hovorí: „Keďže krátkodobé prežitie spoločnosti už nie je otázne — podľa akciového trhu je dnes najhodnotnejšou automobilkou na svete — môže sa teraz sústrediť na plánovanie dlhodobej cesty k úspechu.“
Ak klebety, že Tesla kupuje takmer tucet Giga Presses čoskoro sú pravdivé, dlhodobá cesta k úspechu sa zdá viac zrejmé.
