Ang Reuters ay tila may mahusay na mga mapagkukunan sa loob ng Tesla. Sa isang ulat na may petsang Setyembre 14, 2023, sinasabi nito na hindi bababa sa 5 tao ang nagsabing malapit na ang kumpanya sa layunin nitong i-cast ang ilalim ng katawan ng mga kotse nito sa isang piraso. Ang die casting ay karaniwang isang medyo simpleng proseso. Gumawa ng amag, punuin ito ng tinunaw na metal, hayaang lumamig, alisin ang amag, at voila! Instant na sasakyan. Gumagana ito nang maayos kung gumagawa ka ng mga kotse ng Tinkertoy o Matchbox, ngunit napakahirap kung susubukan mong gamitin ito upang gumawa ng mga full size na sasakyan.
Ang mga bagon ng Conestoga ay itinayo sa ibabaw ng mga frame na gawa sa troso. Gumamit din ang mga sinaunang sasakyan ng mga frame na gawa sa kahoy. Noong nilikha ni Henry Ford ang unang linya ng pagpupulong, ang pamantayan ay ang paggawa ng mga sasakyan sa isang ladder frame - dalawang bakal na riles na pinagtalian ng mga cross na piraso. Ang unang unibody production car ay ang Citroen Traction Avant noong 1934, na sinundan ng Chrysler Airflow sa sumunod na taon.
Ang mga unibody na kotse ay walang frame sa ilalim ng mga ito. Sa halip, ang metal na katawan ay hinuhubog at nabuo sa paraang masusuportahan nito ang bigat ng drivetrain at maprotektahan ang mga naninirahan sa kaganapan ng isang pag-crash. Simula noong 1950s, ang mga automaker, na hinimok ng mga inobasyon sa pagmamanupaktura na pinasimunuan ng mga kumpanyang Hapon tulad ng Honda at Toyota, ay lumipat sa paggawa ng mga unibody na kotse na may front-wheel drive.
Ang buong powertrain, na kumpleto sa engine, transmission, differential, driveshafts, struts, at brakes, ay na-install sa isang hiwalay na platform na itinaas mula sa ibaba sa linya ng pagpupulong, sa halip na ihulog ang makina at transmission mula sa itaas ng paraan nito. ay ginawa para sa mga kotse na binuo sa isang frame. Ang dahilan ng pagbabago? Mas mabilis na oras ng pagpupulong na humantong sa mas mababang mga gastos sa yunit ng produksyon.
Sa mahabang panahon, ang unibody na teknolohiya ay ginustong para sa tinatawag na mga sasakyang pang-ekonomiya habang ang mga ladder frame ay ang pagpipilian para sa mas malalaking sedan at bagon. May ilang hybrid na pinaghalo — mga kotse na may frame rails sa harap na naka-bold sa isang unibody na kompartamento ng pasahero. Ang Chevy Nova at MGB ay mga halimbawa ng trend na ito, na hindi nagtagal.
Tesla Pivots Sa High Pressure Casting
Si Tesla, na nakaugalian nang guluhin kung paano ginagawa ang mga sasakyan, ay nagsimulang mag-eksperimento sa mga high pressure casting ilang taon na ang nakararaan. Una ay nakatuon ito sa paggawa ng istraktura sa likuran. Nang tama ito, lumipat ito sa paggawa ng istraktura sa harap. Ngayon, ayon sa mga mapagkukunan, ang Tesla ay tumutuon sa pressure casting sa harap, gitna, at likod na mga seksyon lahat sa isang operasyon.
Bakit? Dahil ang mga tradisyunal na pamamaraan sa pagmamanupaktura ay gumagamit ng hanggang 400 indibidwal na mga stamping na pagkatapos ay kailangang welded, bolted, screwed, o glued magkasama upang makagawa ng isang kumpletong unibody istraktura. Kung makukuha ito ng Tesla ng tama, ang gastos nito sa pagmamanupaktura ay maaaring mabawasan ng hanggang 50 porsyento. Iyon, sa turn, ay maglalagay ng napakalaking presyon sa bawat iba pang tagagawa upang tumugon o mahanap ang kanilang sarili na hindi kayang makipagkumpitensya.
Walang sabi-sabi na ang mga tagagawa na iyon ay nakadarama ng battered mula sa lahat ng panig habang ang mga unyonisadong manggagawa ay kumakatok sa mga tarangkahan at humihingi ng mas malaking bahagi ng anumang kita na kinikita pa rin.
Si Terry Woychowsk, na nagtrabaho sa General Motors sa loob ng 3 dekada, ay may alam ng isa o dalawang bagay tungkol sa paggawa ng mga sasakyan. Siya na ngayon ang presidente ng US engineering company na Caresoft Global. Sinabi niya sa Reuters na kung nagawa ni Tesla na i-gigacast ang karamihan sa underbody ng isang EV, mas maaabala nito ang paraan ng pagdidisenyo at paggawa ng mga kotse. "Ito ay isang enabler sa mga steroid. Ito ay may malaking implikasyon para sa industriya, ngunit ito ay isang napakahirap na gawain. Ang mga casting ay napakahirap gawin, lalo na ang mas malaki at mas kumplikado."
Dalawa sa mga pinagmumulan ang nagsabi na ang bagong disenyo at mga diskarte sa pagmamanupaktura ng Tesla ay nangangahulugan na ang kumpanya ay maaaring bumuo ng isang kotse mula sa simula sa loob ng 18 hanggang 24 na buwan, habang ang karamihan sa mga karibal ay kasalukuyang maaaring tumagal kahit saan mula tatlo hanggang apat na taon. Ang nag-iisang malaking frame — pinagsasama ang harap at likurang mga seksyon sa gitnang ilalim ng katawan kung saan nakalagay ang baterya — ay maaaring gamitin upang gumawa ng bago, mas maliit na de-koryenteng kotse na humigit-kumulang $25,000. Inaasahang magpapasya si Tesla kung mamatay na ba ang isang one-piece platform sa sandaling ito sa buwang ito, sinabi ng tatlo sa mga mapagkukunan.
Mahahalagang Hamon sa hinaharap
Ang isa sa pinakamalaking hamon para sa Tesla sa paggamit ng mga high pressure casting ay ang pagdidisenyo ng mga subframe na guwang ngunit may mga panloob na tadyang na kailangan upang magawa ng mga ito na mawala ang mga puwersang nagaganap sa panahon ng mga pag-crash. Ang mga source ay nag-aangkin ng mga inobasyon sa pamamagitan ng disenyo at mga espesyalista sa casting sa Britain, Germany, Japan, at United States na gumagamit ng 3D printing at pang-industriyang buhangin.
Ang paggawa ng mga hulma na kailangan para sa mataas na presyon ng paghahagis ng malalaking bahagi ay maaaring medyo mahal at may malaking panganib. Kapag nagawa na ang isang malaking metal test mol, ang machining tweak sa panahon ng proseso ng disenyo ay maaaring magastos ng $100,000 sa isang go, o ang muling paggawa ng amag sa kabuuan ay maaaring umabot sa $1.5 milyon, ayon sa isang casting specialist. Ang isa pa ay nagsabi na ang buong proseso ng disenyo para sa isang malaking metal na amag ay karaniwang nagkakahalaga ng halos $4 milyon.
Itinuring ng maraming mga automaker ang gastos at ang mga panganib na masyadong mataas, lalo na dahil ang isang disenyo ay maaaring mangailangan ng kalahating dosenang o higit pang mga pag-aayos upang makamit ang isang perpektong mamatay mula sa pananaw ng ingay at vibration, fit at finish, ergonomics at crashworthiness. Ngunit ang panganib ay isang bagay na bihirang nakakaabala kay Elon Musk, na siyang unang gumawa ng mga rocket na lumipad pabalik.
Industrial Sand at 3D Printing
Iniulat na si Tesla ay bumaling sa mga kumpanya na gumagawa ng mga pagsubok na hulma mula sa pang-industriyang buhangin na may mga 3D na printer. Gamit ang isang digital design file, ang mga printer na kilala bilang binder jet ay nagdedeposito ng isang liquid binding agent sa isang manipis na layer ng buhangin at unti-unting bumuo ng isang molde, patong-patong, na maaaring mamatay ng cast molten alloys. Ayon sa isang mapagkukunan, ang halaga ng proseso ng pagpapatunay ng disenyo na may sand casting ay nagkakahalaga ng halos 3% ng paggawa ng parehong bagay sa isang metal na prototype.
Iyon ay nangangahulugan na ang Tesla ay maaaring mag-tweak ng mga prototype nang maraming beses kung kinakailangan, muling mag-print ng bago sa ilang oras gamit ang mga makina mula sa mga kumpanya tulad ng Desktop Metal at ang ExOne unit nito. Ang cycle ng pagpapatunay ng disenyo gamit ang sand casting ay tumatagal lamang ng dalawa hanggang tatlong buwan, sinabi ng dalawa sa mga source, kumpara sa kahit saan mula anim na buwan hanggang isang taon para sa isang amag na gawa sa metal.
Sa kabila ng higit na kakayahang umangkop na iyon, gayunpaman, mayroon pa ring isa pang malaking hadlang na dapat lampasan bago matagumpay na magawa ang malalaking scale casting. Ang mga aluminyo na haluang metal na ginamit sa paggawa ng mga casting ay kumikilos nang iba sa mga hulma na gawa sa buhangin kaysa sa mga amag na gawa sa metal. Ang mga naunang prototype ay madalas na nabigo upang matugunan ang mga pagtutukoy ni Tesla.
Nalampasan iyon ng mga espesyalista sa paghahagis sa pamamagitan ng pagbubuo ng mga espesyal na haluang metal, pagpino sa proseso ng paglamig ng tinunaw na haluang metal, at pagkakaroon ng paggamot sa init pagkatapos ng produksyon, sinabi ng tatlo sa mga pinagmumulan. Kapag nasiyahan na si Tesla sa prototype na sand mold, maaari na itong mamuhunan sa isang panghuling metal na amag para sa mass production.
Ang mga pinagmumulan ay nagsabi na ang paparating na maliit na kotse/robotaxi ng Tesla ay nagbigay sa kanya ng perpektong pagkakataon na maglagay ng isang EV platform sa isang piraso, pangunahin dahil ang underbody nito ay mas simple. Ang mga maliliit na kotse ay walang malaking “overhang” sa harap at likod. “Para siyang bangka sa isang paraan, isang tray ng baterya na may maliliit na pakpak na nakakabit sa magkabilang dulo. That would make sense to do in one piece,” sabi ng isang tao.
Sinabi ng mga mapagkukunan na kailangan pa ring magpasya ni Tesla kung anong uri ng pindutin ang gagamitin kung magpasya itong i-cast ang underbody sa isang piraso. Para mabilis na makagawa ng malalaking bahagi ng katawan ay mangangailangan ng mas malalaking casting machine na may clamping power na 16,000 tonelada o higit pa. Magiging mahal ang mga naturang makina at maaaring mangailangan ng mas malalaking gusali ng pabrika.
Ang mga pagpindot na may mataas na lakas ng pag-clamping ay hindi kayang tanggapin ang mga 3D-printed na sand core na kailangan para makagawa ng mga hollow subframe. Upang malutas ang problemang iyon, gumagamit si Tesla ng ibang uri ng press kung saan maaaring ma-inject ng dahan-dahan ang tinunaw na haluang metal - isang paraan na may posibilidad na makagawa ng mas mataas na kalidad na mga casting at kayang tumanggap ng mga buhangin.
Ang problema ay: mas tumatagal ang prosesong iyon. "Maaari pa ring pumili ang Tesla ng mataas na presyon para sa pagiging produktibo, o maaari silang pumili ng mabagal na iniksyon ng haluang metal para sa kalidad at kakayahang magamit," sabi ng isa sa mga tao. “Isa pa rin itong coin toss sa puntong ito.”
Ang Takeaway
Anuman ang desisyon na gagawin ni Tesla, magkakaroon ito ng mga implikasyon na magiging ripple sa buong industriya ng sasakyan sa buong mundo. Ang Tesla, sa kabila ng makabuluhang pagbawas sa presyo, ay kumikita pa rin ng mga de-koryenteng sasakyan - isang bagay na napakahirap gawin ng mga legacy na automaker.
Kung mababawasan ng Tesla ang mga gastos nito sa pagmamanupaktura nang malaki sa pamamagitan ng paggamit ng mga high pressure casting, ang mga kumpanyang iyon ay mapapailalim sa mas malaking pressure sa ekonomiya. Hindi mahirap isipin kung ano ang nangyari sa Kodak at Nokia na nangyayari sa kanila. Kung saan iiwan nito ang ekonomiya ng mundo at lahat ng manggagawa na kasalukuyang gumagawa ng mga maginoo na sasakyan ay hula ng sinuman.
Pinagmulan:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
May-akda: Steve Hanley
In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum
Oras ng post: Hun-05-2024
