Dit lyk of Reuters uitstekende bronne diep binne Tesla het. In 'n verslag gedateer 14 September 2023, sê dit nie minder nie as 5 mense het dit vertel dat die maatskappy naby sy doelwit kom om die onderkant van sy motors in een stuk te giet. Die gietwerk is basies 'n redelik eenvoudige proses. Skep 'n vorm, vul dit met gesmelte metaal, laat dit afkoel, verwyder die vorm, en voila! Onmiddellike motor. Dit werk goed as jy Tinkertoys- of Matchbox-motors maak, maar dis uiters moeilik as jy dit probeer gebruik om volgrootte voertuie te maak.
Conestoga-waens is bo-op rame van hout gebou. Vroeë motors het ook houtrame gebruik. Toe Henry Ford die eerste monteerlyn geskep het, was die norm om voertuie op 'n leerraam te bou - twee ysterrelings wat met dwarsstukke aanmekaar gebind is. Die eerste eenvormige produksiemotor was die Citroen Traction Avant in 1934, gevolg deur die Chrysler Airflow die volgende jaar.
Unibody-motors het geen raam onder hulle nie. In plaas daarvan is die metaalliggaam so gevorm en gevorm dat dit die gewig van die dryfstelsel kan dra en die insittendes kan beskerm in die geval van 'n ongeluk. Vanaf die 1950's het motorvervaardigers, aangespoor deur vervaardigingsinnovasies wat deur Japannese maatskappye soos Honda en Toyota gepionier is, oorgeskakel na die vervaardiging van eenliggaammotors met voorwielaandrywing.
Die hele dryfstelsel, kompleet met enjin, transmissie, ewenaar, dryfasse, stutte en remme, is op 'n aparte platform geïnstalleer wat van onder op die monteerlyn in plek gelig is, eerder as om die enjin en transmissie van bo af in te laat val soos dit is gedoen vir motors wat op 'n raam gebou is. Die rede vir die verandering? Vinniger monteertye wat gelei het tot laer eenheidskoste van produksie.
Vir 'n lang tyd is unibody-tegnologie verkies vir sogenaamde ekonomiese motors terwyl leerrame die keuse was vir groter sedans en waens. Daar was 'n paar basters ingemeng - motors met raamrelings voor wat aan 'n eenvormige passasierskompartement vasgebout is. Die Chevy Nova en MGB was voorbeelde van hierdie neiging, wat nie lank gehou het nie.
Tesla draai na hoëdrukgietwerk
Tesla, wat 'n gewoonte gemaak het om te ontwrig hoe motors gemaak word, het 'n paar jaar gelede met hoëdrukgietstukke begin eksperimenteer. Eers het dit gefokus op die maak van die agterste struktuur. Toe dit regkom, het dit oorgeskakel na die maak van die voorste struktuur. Nou, volgens bronne, fokus Tesla op die drukgiet van die voorste, middelste en agterste gedeeltes alles in een operasie.
Hoekom? Omdat tradisionele vervaardigingstegnieke tot 400 individuele stempels gebruik wat dan gesweis, vasgebout, geskroef of aanmekaar geplak moet word om 'n volledige eenliggaamstruktuur te maak. As Tesla dit reg kan kry, kan sy vervaardigingskoste met tot 50 persent verminder word. Dit sal op sy beurt geweldige druk op elke ander vervaardiger plaas om te reageer of vind dat hulle nie kan meeding nie.
Dit spreek vanself dat daardie vervaardigers van alle kante gehawend voel, aangesien hoogmoedige vakbondwerkers teen die hekke stamp en 'n groter deel eis van watter winste ook al verdien word.
Terry Woychowsk, wat vir 3 dekades by General Motors gewerk het, weet 'n ding of twee oor die vervaardiging van motors. Hy is nou die president van die Amerikaanse ingenieursmaatskappy Caresoft Global. Hy sê aan Reuters dat as Tesla daarin slaag om die meeste van die onderlyf van 'n EV te gigacast, dit die manier waarop motors ontwerp en vervaardig word verder sal ontwrig. "Dit is 'n instaatsteller vir steroïede. Dit het 'n groot implikasie vir die bedryf, maar dit is 'n baie uitdagende taak. Castings is baie moeilik om te doen, veral die groter en die meer ingewikkelde.”
Twee van die bronne het gesê Tesla se nuwe ontwerp- en vervaardigingstegnieke beteken dat die maatskappy 'n motor binne 18 tot 24 maande van die grond af kan ontwikkel, terwyl die meeste mededingers tans enigiets van drie tot vier jaar kan neem. 'n Enkele groot raam - wat die voorste en agterste gedeeltes kombineer met die middelste onderlyf waar die battery gehuisves word - kan gebruik word om 'n nuwe, kleiner elektriese motor te vervaardig wat vir sowat $25 000 verkoop word. Daar word verwag dat Tesla so gou as hierdie maand sou besluit of 'n eenstuk-platform gegiet gaan word, het drie van die bronne gesê.
Beduidende uitdagings wat voorlê
Een van die grootste uitdagings vir Tesla om hoëdrukgietstukke te gebruik, is die ontwerp van subrame wat hol is, maar het die interne ribbes wat nodig is om hulle in staat te stel om die kragte wat tydens ongelukke voorkom, te verdryf. Die bronne beweer innovasies deur ontwerp- en gietspesialiste in Brittanje, Duitsland, Japan en die Verenigde State maak gebruik van 3D-drukwerk en industriële sand.
Die maak van die vorms wat nodig is vir hoë druk giet van groot komponente kan redelik duur wees en hou aansienlike risiko's in. Sodra 'n groot metaaltoetsvorm gemaak is, kan bewerkingsaanpassings tydens die ontwerpproses $100 000 per keer kos, of om die vorm heeltemal oor te doen, kan $1,5 miljoen beloop, volgens een gietspesialis. 'n Ander het gesê die hele ontwerpproses vir 'n groot metaalvorm sal tipies sowat $4 miljoen kos.
Baie motorvervaardigers het die koste en die risiko's as te hoog geag, veral omdat 'n ontwerp 'n halfdosyn of meer aanpassings kan benodig om 'n perfekte matrijs te verkry vanuit die perspektief van geraas en vibrasie, pas en afwerking, ergonomie en botsbaarheid. Maar risiko is iets wat Elon Musk selde pla, wat die eerste was wat vuurpyle agteruit laat vlieg het.
Industriële sand en 3D-drukwerk
Tesla het hom glo tot firmas gewend wat toetsvorms van industriële sand met 3D-drukkers maak. Deur 'n digitale ontwerplêer te gebruik, plaas drukkers bekend as binderstrale 'n vloeibare bindmiddel op 'n dun lagie sand en bou geleidelik 'n vorm, laag vir laag, wat gegote gesmelte legerings kan vorm. Volgens een bron kos die koste van die ontwerpvalideringsproses met sandgieting ongeveer 3% om dieselfde ding met 'n metaalprototipe te doen.
Dit beteken dat Tesla prototipes soveel keer kan aanpas as wat nodig is, en 'n nuwe een binne 'n kwessie van ure kan herdruk met masjiene van maatskappye soos Desktop Metal en sy ExOne-eenheid. Die ontwerpbekragtigingsiklus met behulp van sandgietwerk duur net twee tot drie maande, het twee van die bronne gesê, in vergelyking met enigiets van ses maande tot 'n jaar vir 'n vorm wat van metaal gemaak is.
Ten spyte van daardie groter buigsaamheid was daar egter nog een groot struikelblok om te oorkom voordat grootskaalse gietstukke suksesvol gemaak kon word. Die aluminiumlegerings wat gebruik word om die gietstukke te vervaardig, tree anders op in vorms wat van sand gemaak is as wat hulle doen in vorms van metaal. Vroeë prototipes het dikwels nie aan Tesla se spesifikasies voldoen nie.
Die gietspesialiste het dit oorkom deur spesiale legerings te formuleer, die verkoelingsproses van die gesmelte legering fyn in te stel en met 'n na-produksie hittebehandeling vorendag te kom, het drie van die bronne gesê. Sodra Tesla tevrede is met die prototipe sandvorm, kan hy dan in 'n finale metaalvorm vir massaproduksie belê.
Die bronne het gesê Tesla se komende klein motor/robotaxi het dit 'n perfekte geleentheid gegee om 'n EV-platform in een stuk te giet, hoofsaaklik omdat die onderkant daarvan eenvoudiger is. Klein motors het nie 'n groot “oorhang” voor en agter nie. “Dit is op 'n manier soos 'n boot, 'n batterybak met klein vlerke aan albei kante. Dit sal sin maak om dit in een stuk te doen,” het een persoon gesê.
Die bronne het beweer dat Tesla nog moet besluit watter soort pers om te gebruik as hy besluit om die onderlyf in een stuk te giet. Om groot liggaamsdele vinnig te vervaardig, sal groter gietmasjiene met klemkrag van 16 000 ton of meer nodig wees. Sulke masjiene sal duur wees en kan groter fabrieksgeboue benodig.
Perse met hoë klemkrag kan nie die 3D-gedrukte sandkerne akkommodeer wat nodig is om hol subrame te maak nie. Om daardie probleem op te los, gebruik Tesla 'n ander soort pers waarin gesmelte legering stadig ingespuit kan word - 'n metode wat geneig is om gietstukke van hoër gehalte te produseer en die sandkerne kan akkommodeer.
Die probleem is: daardie proses neem langer. "Tesla kan steeds hoë druk kies vir produktiwiteit, of hulle kan stadige legeringsinspuiting kies vir kwaliteit en veelsydigheid," het een van die mense gesê. “Dit is op hierdie stadium nog steeds ’n muntstuk.”
Die wegneemete
Watter besluit Tesla ook al neem, dit sal implikasies hê wat regdeur die motorbedryf wêreldwyd sal rimpel. Tesla maak, ondanks aansienlike prysverlagings, steeds elektriese motors teen 'n wins - iets wat oud-motorvervaardigers uiters moeilik vind om te doen.
As Tesla sy vervaardigingskoste aansienlik kan verminder deur hoëdrukgietstukke te gebruik, sal daardie maatskappye ekonomies nog groter druk wees. Dit is nie moeilik om jou voor te stel wat met Kodak en Nokia gebeur het wat met hulle gebeur het nie. Waar dit die wêreldekonomie en al die werkers wat tans konvensionele motors maak, sal laat, is enige iemand se raaiskoot.
Bron:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Skrywer: Steve Hanley
Geredigeer deur May Jiang van MAT Aluminium
Postyd: Jun-05-2024
