Reuters tampaknya memiliki sumber yang sangat baik jauh di dalam Tesla. Dalam sebuah laporan tertanggal 14 September 2023, dikatakan tidak kurang dari 5 orang mengatakan bahwa perusahaan semakin dekat dengan tujuannya untuk melemparkan bagian bawah mobilnya dalam satu potong. Die casting pada dasarnya adalah proses yang cukup sederhana. Buat cetakan, isi dengan logam cair, biarkan dingin, lepaskan cetakan, dan voila! Mobil instan. Ini bekerja dengan baik jika Anda membuat tinkertoy atau mobil korek api, tetapi sangat sulit jika Anda mencoba menggunakannya untuk membuat kendaraan ukuran penuh.
Gerobak Conestoga dibangun di atas bingkai yang terbuat dari kayu. Mobil awal juga menggunakan bingkai kayu. Ketika Henry Ford membuat jalur perakitan pertama, norma adalah membangun kendaraan di atas bingkai tangga - dua rel besi diikat bersama dengan potongan -potongan silang. Mobil produksi unibody pertama adalah Avant traksi Citroen pada tahun 1934, diikuti oleh aliran udara Chrysler pada tahun berikutnya.
Mobil unibody tidak memiliki bingkai di bawahnya. Sebaliknya, tubuh logam dibentuk dan dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat mendukung berat drivetrain dan melindungi penghuni jika terjadi kecelakaan. Mulai tahun 1950-an, pembuat mobil, didorong oleh inovasi manufaktur yang dipelopori oleh perusahaan Jepang seperti Honda dan Toyota, beralih untuk membuat mobil unibody dengan penggerak roda depan.
Seluruh powertrain, lengkap dengan mesin, transmisi, diferensial, driveshafts, struts, dan rem, dipasang pada platform terpisah yang diangkat ke tempatnya dari bawah di jalur perakitan, daripada menjatuhkan mesin dan transmisi dari atas cara itu Dilakukan untuk mobil yang dibangun di atas bingkai. Alasan perubahan? Waktu perakitan lebih cepat yang menyebabkan biaya produksi unit yang lebih rendah.
Untuk waktu yang lama, teknologi unibody lebih disukai untuk apa yang disebut mobil ekonomi sementara bingkai tangga adalah pilihan untuk sedan dan gerbong yang lebih besar. Ada beberapa hibrida yang dicampur dalam - mobil dengan rel bingkai di depan dibaut ke kompartemen penumpang unibody. Chevy Nova dan MGB adalah contoh dari tren ini, yang tidak bertahan lama.
Tesla pivot ke casting bertekanan tinggi
Tesla, yang telah membuat kebiasaan mengganggu bagaimana mobil dibuat, mulai bereksperimen dengan coran bertekanan tinggi beberapa tahun yang lalu. Pertama berfokus pada membuat struktur belakang. Ketika itu benar, itu beralih ke membuat struktur depan. Sekarang, menurut sumber, Tesla berfokus pada tekanan yang menempelkan bagian depan, tengah, dan bagian belakang semuanya dalam satu operasi.
Mengapa? Karena teknik manufaktur tradisional menggunakan hingga 400 stempel individu yang kemudian harus dilas, dibaut, kacau, atau direkatkan untuk membuat struktur unibody lengkap. Jika Tesla bisa mendapatkan hak ini, biaya manufakturnya dapat dipangkas hingga 50 persen. Itu, pada gilirannya, akan memberikan tekanan luar biasa pada setiap produsen lain untuk merespons atau mendapati diri mereka tidak dapat bersaing.
Tak perlu dikatakan bahwa produsen itu merasa dipukuli dari semua sisi karena pekerja serikat pekerja menggedor gerbang dan menuntut sepotong yang lebih besar dari keuntungan apa pun yang masih diperoleh.
Terry Woychowsk, yang bekerja di General Motors selama 3 dekade, tahu satu atau dua hal tentang manufaktur mobil. Dia sekarang adalah presiden perusahaan teknik AS Caresoft Global. Dia memberi tahu Reuters bahwa jika Tesla berhasil gigacast sebagian besar bagian bawah EV, itu akan lebih jauh mengganggu cara mobil dirancang dan diproduksi. “Ini adalah enabler pada steroid. Ini memiliki implikasi besar bagi industri, tetapi ini adalah tugas yang sangat menantang. Coran sangat sulit dilakukan, terutama yang lebih besar dan lebih rumit. ”
Dua sumber mengatakan teknik desain dan manufaktur baru Tesla berarti perusahaan dapat mengembangkan mobil dari bawah ke atas dalam 18 hingga 24 bulan, sementara sebagian besar saingan saat ini dapat memakan waktu di mana saja dari tiga hingga empat tahun. Satu bingkai besar - menggabungkan bagian depan dan belakang dengan bodi tengah di mana baterai ditempatkan - dapat digunakan untuk memproduksi mobil listrik baru yang lebih kecil yang dijual sekitar $ 25.000. Tesla diharapkan untuk memutuskan apakah akan mati melemparkan platform satu bagian segera setelah bulan ini, tiga sumber mengatakan.
Tantangan signifikan di depan
Salah satu tantangan terbesar bagi Tesla dalam menggunakan coran bertekanan tinggi adalah merancang subframe yang berongga tetapi memiliki tulang rusuk internal yang diperlukan untuk membuatnya mampu menghilangkan kekuatan yang terjadi selama kecelakaan. Sumber -sumber tersebut mengklaim inovasi oleh spesialis desain dan casting di Inggris, Jerman, Jepang, dan Amerika Serikat memanfaatkan pencetakan 3D dan pasir industri.
Membuat cetakan yang dibutuhkan untuk casting tekanan tinggi komponen besar bisa sangat mahal dan dilengkapi dengan risiko yang cukup besar. Setelah cetakan uji logam besar telah dibuat, pemesinan tweak selama proses desain dapat menelan biaya $ 100.000 per gaji, atau mengulangi cetakan sama sekali mungkin mencapai $ 1,5 juta, menurut salah satu spesialis casting. Yang lain mengatakan seluruh proses desain untuk cetakan logam besar biasanya harganya sekitar $ 4 juta.
Banyak pembuat mobil telah menganggap biayanya dan risikonya terlalu tinggi, terutama karena suatu desain mungkin membutuhkan setengah lusin atau lebih penyesuaian untuk mencapai mati sempurna dari perspektif kebisingan dan getaran, pas dan selesai, ergonomi dan kelayakan kerusakan. Tetapi risiko adalah sesuatu yang jarang mengganggu Elon Musk, yang merupakan orang pertama yang membuat roket terbang mundur.
Pasir Industri & Pencetakan 3D
Tesla dilaporkan telah beralih ke perusahaan yang membuat cetakan uji dari pasir industri dengan printer 3D. Menggunakan file desain digital, printer yang dikenal sebagai jet pengikat menyimpan agen pengikat cairan ke lapisan tipis pasir dan secara bertahap membangun cetakan, lapis demi lapis, yang dapat mati pada paduan cair. Menurut satu sumber, biaya proses validasi desain dengan biaya casting pasir sekitar 3% dari melakukan hal yang sama dengan prototipe logam.
Itu berarti Tesla dapat mengubah prototipe sebanyak yang diperlukan, mencetak ulang yang baru dalam hitungan jam menggunakan mesin dari perusahaan seperti desktop metal dan unit exone -nya. Siklus validasi desain menggunakan casting pasir hanya membutuhkan waktu dua hingga tiga bulan, dua sumber mengatakan, dibandingkan dengan di mana saja dari enam bulan hingga satu tahun untuk cetakan yang terbuat dari logam.
Meskipun fleksibilitas yang lebih besar, masih ada satu rintangan besar yang harus diatasi sebelum coran skala besar dapat dilakukan dengan sukses. Paduan aluminium yang digunakan untuk menghasilkan coran berperilaku berbeda dalam cetakan yang terbuat dari pasir daripada pada cetakan yang terbuat dari logam. Prototipe awal sering gagal memenuhi spesifikasi Tesla.
Para spesialis casting mengatasi bahwa dengan merumuskan paduan khusus, menyempurnakan proses pendinginan paduan cair, dan menghasilkan perlakuan panas pasca-produksi, kata tiga sumber. Setelah Tesla puas dengan cetakan pasir prototipe, ia kemudian dapat berinvestasi dalam cetakan logam akhir untuk produksi massal.
Sumber -sumber itu mengatakan mobil/robotaxi kecil Tesla yang akan datang telah memberinya kesempatan sempurna untuk melemparkan platform EV dalam satu potong, terutama karena bagian bawah bodi itu lebih sederhana. Mobil kecil tidak memiliki "overhang" besar di bagian depan dan belakang. “Ini seperti perahu dengan cara tertentu, nampan baterai dengan sayap kecil yang terpasang di kedua ujungnya. Itu masuk akal untuk dilakukan dalam keadaan utuh, ”kata satu orang.
Sumber -sumber mengklaim bahwa Tesla masih harus memutuskan jenis pers apa yang akan digunakan jika memutuskan untuk melemparkan bagian bawah bodi dalam satu potong. Untuk memproduksi bagian tubuh yang besar dengan cepat akan membutuhkan mesin casting yang lebih besar dengan daya penjepit 16.000 ton atau lebih. Mesin seperti itu akan mahal dan mungkin memerlukan bangunan pabrik yang lebih besar.
Tekan dengan daya penjepit tinggi tidak dapat mengakomodasi inti pasir yang dicetak 3D yang diperlukan untuk membuat subframe berongga. Untuk mengatasi masalah itu, Tesla menggunakan jenis pers yang berbeda ke mana paduan cair dapat disuntikkan secara perlahan - metode yang cenderung menghasilkan coran berkualitas lebih tinggi dan dapat mengakomodasi inti pasir.
Masalahnya adalah: proses itu memakan waktu lebih lama. "Tesla masih bisa memilih tekanan tinggi untuk produktivitas, atau mereka dapat memilih suntikan paduan yang lambat untuk kualitas dan keserbagunaan," kata salah satu orang. "Ini masih lemparan koin pada saat ini."
Takeaway
Apa pun keputusan yang dibuat Tesla, itu akan memiliki implikasi yang akan riak di seluruh industri otomotif di seluruh dunia. Tesla, meskipun pemotongan harga yang signifikan, masih membuat mobil listrik mendapat untung - sesuatu pembuat mobil yang sangat sulit dilakukan.
Jika Tesla dapat memangkas biaya pembuatannya secara signifikan dengan menggunakan coran bertekanan tinggi, perusahaan -perusahaan tersebut akan berada di bawah tekanan yang lebih besar secara ekonomi. Tidak sulit membayangkan apa yang terjadi pada Kodak dan Nokia yang terjadi pada mereka. Di mana itu akan meninggalkan ekonomi dunia dan semua pekerja yang saat ini membuat mobil konvensional adalah tebakan siapa pun.
Sumber:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Penulis: Steve Hanley
Diedit oleh May Jiang dari Mat Aluminium
Waktu posting: Jun-05-2024
