Reuters liket poerbêste boarnen djip binnen Tesla te hawwen. Yn in rapport datearre 14 septimber 2023 seit it dat net minder as 5 minsken it ferteld hawwe dat it bedriuw tichtby syn doel komt om de ûnderkant fan syn auto's yn ien stik te jitten. Spuitgieten is yn prinsipe in frij ienfâldich proses. Meitsje in mal, folje it mei smelten metaal, lit it ôfkuolje, ferwiderje de mal, en voila! Instant auto. It wurket goed as jo Tinkertoys- of Matchbox-auto's meitsje, mar it is ekstreem lestich as jo besykje it te brûken om auto's fan folsleine grutte te meitsjen.
Conestoga-weinen waarden boud boppe op frames makke fan hout. Iere auto's brûkten ek houten frames. Doe't Henry Ford de earste gearstallingsline makke, wie de noarm om auto's te bouwen op in ljedderframe - twa izeren rails dy't mei dwersstikken oaninoar ferbûn wiene. De earste unibody-produksjeauto wie de Citroën Traction Avant yn 1934, folge troch de Chrysler Airflow it jier dêrop.
Unibody-auto's hawwe gjin frame derûnder. Ynstee dêrfan is de metalen karrosserie sa foarme dat it it gewicht fan 'e oandriuwing kin drage en de ynsittenden beskermje kin yn gefal fan in ûngelok. Begjin yn 'e jierren 1950 gongen autofabrikanten, oandreaun troch produksje-ynnovaasjes dy't pionierd waarden troch Japanske bedriuwen lykas Honda en Toyota, oer op it meitsjen fan unibody-auto's mei foarwielaandriuwing.
De hiele oandriuwing, kompleet mei motor, fersnellingsbak, differinsjaal, oandriuwassen, veerpoten en remmen, waard ynstalleare op in apart platfoarm dat fan ûnderen op 'e gearstallingsline op it plak tild waard, ynstee fan de motor en fersnellingsbak fan boppen yn te fallen te litten lykas it dien waard foar auto's dy't op in frame boud wiene. De reden foar de feroaring? Fluggere gearstallingstiden dy't liede ta legere produksjekosten ienheid.
Lange tiid waard unibody-technology foarkar jûn foar saneamde ekonomyske auto's, wylst ladderframes de kar wiene foar gruttere sedans en stationwagens. Der wiene ek wat hybriden yn te passen - auto's mei framerails oan 'e foarkant dy't oan in unibody-passazjiersromte fêstbout wiene. De Chevy Nova en MGB wiene foarbylden fan dizze trend, dy't net lang duorre.
Tesla wikselt nei hege druk gieten
Tesla, dat der in gewoante fan makke hat om de manier wêrop auto's makke wurde te fersteuren, begon ferskate jierren lyn te eksperimintearjen mei hege-drukgietwurken. Earst rjochte it him op it meitsjen fan 'e efterste struktuer. Doe't dat goed slagge, gie it oer op it meitsjen fan 'e foarste struktuer. No, neffens boarnen, rjochtet Tesla him op it ûnder druk gieten fan 'e foarste, sintrale en efterste seksjes allegear yn ien operaasje.
Wêrom? Omdat tradisjonele produksjetechniken oant 400 yndividuele stampings brûke dy't dan oaninoar lassen, bout, skroefd of lijmd wurde moatte om in folsleine unibody-struktuer te meitsjen. As Tesla dit goed krije kin, kinne de produksjekosten mei maksimaal 50 prosint fermindere wurde. Dat sil op syn beurt enoarme druk sette op elke oare fabrikant om te reagearjen, oars sille se net mear konkurrearje kinne.
It sprekt fansels dat dy fabrikanten har fan alle kanten slein fiele, om't arrogante fakbûnsarbeiders op 'e poarten klopje en in grutter stik easkje fan hokker winst der noch fertsjinne wurdt.
Terry Woychowsk, dy't trije desennia lang by General Motors wurke hat, wit wol wat fan it meitsjen fan auto's. Hy is no presidint fan it Amerikaanske yngenieursbedriuw Caresoft Global. Hy seit tsjin Reuters dat as Tesla deryn slagget om it grutste part fan 'e ûnderkant fan in elektryske auto te gigacasten, dat de manier wêrop auto's ûntwurpen en produsearre wurde fierder fersteure soe. "It is in mooglikmakker op steroïden. It hat in enoarme gefolgen foar de yndustry, mar it is in tige útdaagjende taak. Gietingen binne tige lestich te meitsjen, foaral de gruttere en yngewikkelder."
Twa fan 'e boarnen seine dat Tesla's nije ûntwerp- en produksjetechniken betsjutte dat it bedriuw in auto fan 'e grûn ôf ûntwikkelje koe yn 18 oant 24 moannen, wylst de measte rivalen op it stuit trije oant fjouwer jier nedich hawwe kinne. Ien grut frame - dat de foar- en efterkant kombineart mei de middelste ûnderkant dêr't de batterij sit - koe brûkt wurde om in nije, lytsere elektryske auto te meitsjen dy't sawat $25.000 kostet. Tesla soe nei alle gedachten dizze moanne beslute oft se in iendielich platfoarm spuitgiete soene, seine trije fan 'e boarnen.
Wichtige útdagings foarút
Ien fan 'e grutste útdagings foar Tesla by it brûken fan hege-druk jitten is it ûntwerpen fan subframes dy't hol binne, mar de ynterne ribben hawwe dy't nedich binne om de krêften dy't foarkomme by botsingen ôf te fieren. De boarnen beweare dat ynnovaasjes troch ûntwerp- en jittespesjalisten yn Grut-Brittanje, Dútslân, Japan en de Feriene Steaten gebrûk meitsje fan 3D-printsjen en yndustrieel sân.
It meitsjen fan de mallen dy't nedich binne foar hege-drukgieten fan grutte ûnderdielen kin frij djoer wêze en bringt flinke risiko's mei. As in grutte metalen testmal ienris makke is, kinne masjine-oanpassingen tidens it ûntwerpproses $100.000 per kear kostje, of kin it hielendal opnij meitsjen fan 'e mal $1,5 miljoen kostje, neffens ien gietspesjalist. In oar sei dat it heule ûntwerpproses foar in grutte metalen mal typysk sawat $4 miljoen kostje soe.
In protte autofabrikanten hawwe de kosten en de risiko's te heech achte, foaral om't in ûntwerp miskien in heal tsiental of mear oanpassingen nedich hat om in perfekte foarm te berikken út it perspektyf fan lûd en trilling, pasfoarm en ôfwerking, ergonomie en botsingsweardigens. Mar risiko is iets dat Elon Musk selden lestichfalt, dy't de earste wie dy't raketten efterút fleane liet.
Yndustrieel sân & 3D-printsjen
Tesla soe him wenden ta bedriuwen dy't testfoarmen meitsje fan yndustrieel sân mei 3D-printers. Mei help fan in digitaal ûntwerpbestân sette printers, bekend as binderjets, in floeibere bindmiddel ôf op in tinne laach sân en bouwe stadichoan laach foar laach in foarm dy't smelte legeringen kin spuitgieten. Neffens ien boarne kostje de kosten fan it ûntwerpfalidaasjeproses mei sângieten sawat 3% fan itselde dwaan mei in metalen prototype.
Dat betsjut dat Tesla prototypes safolle kearen oanpasse kin as nedich, en in nije yn in pear oeren opnij printsje kin mei masines fan bedriuwen lykas Desktop Metal en har ExOne-ienheid. De ûntwerpvalidaasjesyklus mei sângieten duorret mar twa oant trije moannen, seine twa fan 'e boarnen, fergelike mei earne tusken de seis moannen en in jier foar in mal makke fan metaal.
Nettsjinsteande dy gruttere fleksibiliteit wie der lykwols noch ien grutte hindernis te oerwinnen foardat grutskalige jitters mei súkses makke wurde koene. De aluminiumlegeringen dy't brûkt waarden om de jitters te produsearjen, gedroegen har oars yn mallen makke fan sân as yn mallen makke fan metaal. Iere prototypes foldienen faak net oan de spesifikaasjes fan Tesla.
De jittespesjalisten hawwe dat oerwûn troch spesjale legearingen te formulearjen, it koelproses fan 'e smelte legearing te fynôfstimmen, en in waarmtebehanneling nei de produksje te betinken, seine trije fan 'e boarnen. Sadree't Tesla tefreden is mei de prototype sânmal, kin it ynvestearje yn in definitive metalen mal foar massaproduksje.
De boarnen seine dat Tesla's kommende lytse auto/robotaxi it in perfekte kâns jûn hat om in EV-platfoarm yn ien stik te jitten, benammen om't de ûnderkant ienfâldiger is. Lytse auto's hawwe gjin grutte "oerhing" oan 'e foar- en efterkant. "It is op in manier as in boat, in batterijlade mei lytse wjukken oan beide úteinen. Dat soe sin hawwe om yn ien stik te dwaan," sei ien persoan.
De boarnen bewearden dat Tesla noch beslute moat hokker soarte parse se brûke moatte as se beslute om de ûnderkant fan 'e auto yn ien stik te jitten. Om grutte ûnderdielen fluch te produsearjen sille gruttere gietmasines nedich wêze mei in klemkrêft fan 16.000 ton of mear. Sokke masines sille djoer wêze en kinne gruttere fabryksgebouwen fereaskje.
Persen mei hege klemkrêft kinne de 3D-printe sânkernen net oan, dy't nedich binne om holle subframes te meitsjen. Om dat probleem op te lossen brûkt Tesla in oar type parse wêryn't smelte legearing stadich ynjektearre wurde kin - in metoade dy't meastentiids gietstukken fan hegere kwaliteit produseart en de sânkernen kin oan.
It probleem is: dat proses duorret langer. "Tesla koe noch altyd hege druk kieze foar produktiviteit, of se koenen kieze foar stadige legearingsynjeksje foar kwaliteit en alsidichheid," sei ien fan 'e minsken. "It is op dit stuit noch in muntopsmiten."
De ôfhelmiel
Hokker beslút Tesla ek nimt, it sil gefolgen hawwe dy't wrâldwiid troch de auto-yndustry hinne sille rimpelje. Tesla makket, nettsjinsteande wichtige priisferlegingen, noch altyd elektryske auto's mei winst - eat dat âlde autofabrikanten ekstreem lestich fine om te dwaan.
As Tesla syn produksjekosten flink ferminderje kin troch hege-drukgietwurken te brûken, sille dy bedriuwen ekonomysk noch mear ûnder druk komme te stean. It is net dreech foar te stellen wat der mei Kodak en Nokia bard is. Wêr't dat de wrâldekonomy en al dy arbeiders dy't op it stuit konvinsjonele auto's meitsje litte soe, is net te rieden.
Boarne:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Auteur: Steve Hanley
Bewurke troch May Jiang fan MAT Aluminium
Pleatsingstiid: 5 juny 2024
