Reuters, здаецца, мае выдатныя крыніцы ў глыбіні Tesla. У справаздачы ад 14 верасня 2023 г. гаворыцца, што не менш за 5 чалавек паведамілі, што кампанія набліжаецца да сваёй мэты - адліць дно сваіх аўтамабіляў суцэльным кавалкам. Ліццё пад ціскам - гэта ў асноўным даволі просты працэс. Стварыце форму, запоўніце яе расплаўленым металам, дайце астыць, зніміце форму і вуаля! Імгненная машына. Гэта добра працуе, калі вы робіце машынкі Tinkertoys або Matchbox, але вельмі складана, калі вы спрабуеце выкарыстоўваць яго для вырабу поўнапамерных транспартных сродкаў.
Вагоны Conestoga былі пабудаваны на драўляных каркасах. Раннія аўтамабілі таксама выкарыстоўвалі драўляныя рамы. Калі Генры Форд стварыў першую зборачную лінію, нормай было будаваць транспартныя сродкі на лесвічнай раме - дзвюх жалезных рэйках, злучаных папярочнымі дэталямі. Першым суцэльным кузавым аўтамабілем стаў Citroen Traction Avant у 1934 годзе, а ў наступным годзе рушыў услед Chrysler Airflow.
У цэльных аўтамабіляў няма рамы пад сабой. Замест гэтага металічны кузаў мае форму і фарміруецца такім чынам, што ён можа вытрымаць вагу трансмісіі і абараніць пасажыраў у выпадку аварыі. Пачынаючы з 1950-х гадоў, аўтавытворцы, падштурхнутыя вытворчымі інавацыямі, уведзенымі японскімі кампаніямі, такімі як Honda і Toyota, перайшлі на выраб суцэльных аўтамабіляў з пярэднім прывадам.
Уся трансмісія, у камплекце з рухавіком, трансмісіяй, дыферэнцыялам, карданнымі валамі, стойкамі і тармазамі, была ўсталявана на асобнай платформе, якая была паднята на месца знізу на канвееры, а не апускалася рухавік і трансмісія зверху, як гэта было зроблена для аўтамабіляў, пабудаваных на раме. Прычына змены? Больш хуткі час зборкі, што прывяло да зніжэння выдаткаў на адзінку прадукцыі.
Доўгі час тэхналогія ўнікуза аддавалася пераважна для так званых эканамічных аўтамабіляў, у той час як лесвічныя рамы былі выбарам для вялікіх седанаў і ўніверсалаў. Былі ўмешаныя гібрыды — аўтамабілі з рэйкамі рамы спераду, прыкручанымі балтамі да суцэльнага салона. Chevy Nova і MGB былі прыкладамі гэтай тэндэнцыі, якая працягвалася нядоўга.
Tesla паварочваецца да ліцця пад высокім ціскам
Тэсла, якая ўзяла за звычку парушаць спосаб вытворчасці аўтамабіляў, некалькі гадоў таму пачала эксперыментаваць з адліўкамі пад высокім ціскам. Спачатку ён быў сканцэнтраваны на стварэнні задняй канструкцыі. Калі гэта атрымалася, ён пераключыўся на стварэнне пярэдняй канструкцыі. Цяпер, па словах крыніц, Tesla засяроджваецца на ліцці пад ціскам пярэдняй, цэнтральнай і задняй частак за адну аперацыю.
чаму? Таму што ў традыцыйных метадах вытворчасці выкарыстоўваецца да 400 асобных штамповак, якія потым трэба зварваць, прыкручваць балтамі, шрубамі або склейваць, каб зрабіць поўную суцэльную структуру. Калі Tesla зможа зрабіць гэта правільна, яе кошт вытворчасці можа быць скарочаны да 50 працэнтаў. Гэта, у сваю чаргу, будзе аказваць велізарны ціск на ўсіх іншых вытворцаў, каб яны адрэагавалі, інакш апынуцца не ў стане канкураваць.
Само сабой зразумела, што гэтыя вытворцы адчуваюць сябе збітымі з усіх бакоў, калі нахабныя прафсаюзныя работнікі грукаюць у вароты і патрабуюць большага кавалка таго прыбытку, які ўсё яшчэ атрымліваецца.
Тэры Вайхоўск, які працаваў у General Motors 3 дзесяцігоддзі, ведае толк у вытворчасці аўтамабіляў. Цяпер ён з'яўляецца прэзідэнтам амерыканскай інжынірынгавай кампаніі Caresoft Global. Ён кажа агенцтву Reuters, што калі Tesla ўдасца гігакаставаць большую частку дна EV, гэта яшчэ больш парушыць спосаб праектавання і вытворчасці аўтамабіляў. «Гэта сродак для ўключэння стэроідаў. Гэта мае вялікае значэнне для галіны, але гэта вельмі складаная задача. Кастынгі рабіць вельмі цяжка, асабліва большыя і больш складаныя».
Дзве крыніцы сказалі, што новыя метады дызайну і вытворчасці Tesla азначаюць, што кампанія можа распрацаваць аўтамабіль з нуля за 18-24 месяцы, у той час як большасці канкурэнтаў у цяперашні час можа спатрэбіцца ад трох да чатырох гадоў. Адзіная вялікая рама — якая аб’ядноўвае пярэднюю і заднюю часткі з сярэдняй ніжняй часткай кузава, дзе знаходзіцца акумулятар — можа быць выкарыстана для вытворчасці новага меншага электрамабіля, які прадаецца прыкладна за 25 000 долараў. Чакаецца, што Tesla прыме рашэнне аб адліцці цэльнай платформы ўжо ў гэтым месяцы, паведамілі тры крыніцы.
Наперадзе значныя праблемы
Адной з самых вялікіх праблем для Tesla пры выкарыстанні адлівак пад высокім ціскам з'яўляецца распрацоўка падрамнікаў, якія з'яўляюцца полымі, але маюць унутраныя рэбры, неабходныя для таго, каб яны маглі рассейваць сілы, якія ўзнікаюць падчас аварый. Крыніцы сцвярджаюць, што інавацыі спецыялістаў па дызайне і ліцці ў Брытаніі, Германіі, Японіі і ЗША выкарыстоўваюць 3D-друк і прамысловы пясок.
Выраб прэс-формаў, неабходных для ліцця пад высокім ціскам вялікіх кампанентаў, можа быць даволі дарагім і звязаны са значнымі рызыкамі. Па словах аднаго спецыяліста па ліцці, пасля вырабу вялікай металічнай тэставай формы ўнясенне змяненняў у працэс праектавання можа каштаваць 100 000 долараў за адзін раз, а поўная пераробка формы можа скласці 1,5 мільёна долараў. Іншы сказаў, што ўвесь працэс праектавання вялікай металічнай формы звычайна каштуе каля 4 мільёнаў долараў.
Многія аўтавытворцы палічылі, што кошт і рызыкі занадта высокія, асабліва таму, што для дасягнення ідэальнага штампа з пункту гледжання шуму і вібрацыі, пасадкі і аздаблення, эрганомікі і ўдаратрываласці ў канструкцыі можа спатрэбіцца паўтузіна ці больш налад. Але рызыка - гэта тое, што рэдка хвалюе Ілона Маска, які першым прымусіў ракеты ляцець назад.
Прамысловы пясок і 3D-друк
Як паведамляецца, Tesla звярнулася да фірмаў, якія вырабляюць тэставыя формы з прамысловага пяску з дапамогай 3D-прынтараў. Выкарыстоўваючы файл лічбавага дызайну, прынтары, вядомыя як струйныя злучныя рэчывы, наносяць вадкае звязальнае рэчыва на тонкі пласт пяску і паступова, пласт за пластом, ствараюць форму, у якой можна адліваць пад ціскам расплаўленыя сплавы. Паводле адной крыніцы, кошт працэсу пацверджання канструкцыі з ліццём у пясок каштуе каля 3% таго ж, што і тое ж самае з металічным прататыпам.
Гэта азначае, што Tesla можа наладжваць прататыпы столькі разоў, колькі неабходна, перадрукоўваючы новы за лічаныя гадзіны, выкарыстоўваючы машыны такіх кампаній, як Desktop Metal і яе падраздзяленне ExOne. Цыкл праверкі канструкцыі з выкарыстаннем пясчанага ліцця займае ад двух да трох месяцаў, паведамляюць дзве крыніцы, у параўнанні з ад шасці месяцаў да года для формы, вырабленай з металу.
Аднак, нягледзячы на большую гнуткасць, трэба было пераадолець яшчэ адну сур'ёзную перашкоду, перш чым можна было паспяхова зрабіць буйнамаштабныя адліўкі. Алюмініевыя сплавы, якія выкарыстоўваюцца для вытворчасці адлівак, паводзяць сябе ў формах з пяску інакш, чым у формах з металу. Раннія прататыпы часта не адпавядалі спецыфікацыям Tesla.
Спецыялісты па ліцця пераадолелі гэта, распрацаваўшы спецыяльныя сплавы, тонка наладзіўшы працэс астуджэння расплаўленага сплаву і прыдумаўшы тэрмічную апрацоўку пасля вытворчасці, паведамілі тры крыніцы. Калі Tesla будзе задаволена прататыпам пясочнай формы, яна можа інвеставаць у канчатковую металічную форму для масавай вытворчасці.
Крыніцы сказалі, што будучы маленькі аўтамабіль/робатаксі Tesla даў выдатную магчымасць адліць платформу электрамабіля з аднаго кавалка, галоўным чынам таму, што яго ніжняя частка больш простая. Малалітражкі не маюць вялікага «навісі» спераду і ззаду. «У пэўным сэнсе гэта падобна на лодку, батарэйны латок з маленькімі крылцамі, прымацаванымі да абодвух канцоў. Гэта было б разумна зрабіць адным кавалкам», — сказаў адзін чалавек.
Крыніцы сцвярджаюць, што Tesla яшчэ павінна вырашыць, які прэс выкарыстоўваць, калі яна вырашыць адліць дно кузава суцэльным кавалкам. Для хуткага вырабу буйных частак корпуса спатрэбяцца вялікія ліцейныя машыны з магутнасцю заціску 16 000 тон і больш. Такія машыны будуць дарагімі і могуць запатрабаваць большых фабрычных будынкаў.
Прэсы з высокай магутнасцю заціску не могуць змясціць надрукаваныя на 3D пяшчаныя стрыжні, неабходныя для вырабу полых падрамнікаў. Каб вырашыць гэтую праблему, Tesla выкарыстоўвае іншы тып прэса, у які можна павольна ўводзіць расплаўлены сплаў - метад, які імкнецца вырабляць больш якасныя адліўкі і можа змясціць пясчаныя стрыжні.
Праблема ў тым, што гэты працэс займае больш часу. «Tesla ўсё яшчэ можа выбраць высокі ціск для прадукцыйнасці або яны могуць выбраць павольны ўпырск сплаву для якасці і ўніверсальнасці», - сказаў адзін з людзей. «На дадзены момант гэта ўсё яшчэ падкідванне манет».
Вынас
Якое б рашэнне ні прыняла Tesla, яно будзе мець наступствы, якія акажуць хвалю па ўсёй аўтамабільнай прамысловасці ва ўсім свеце. Tesla, нягледзячы на значнае зніжэнне коштаў, па-ранейшаму вырабляе электрамабілі з прыбыткам - тое, што вытворцам састарэлых аўтамабіляў знаходзяць надзвычай цяжка.
Калі Tesla зможа істотна скараціць выдаткі на вытворчасць за кошт выкарыстання адлівак пад высокім ціскам, гэтыя кампаніі апынуцца пад яшчэ большым эканамічным ціскам. Няцяжка ўявіць, што здарылася з Kodak і Nokia. Можна толькі здагадвацца, дзе гэта прывядзе да сусветнай эканомікі і ўсіх рабочых, якія зараз вырабляюць звычайныя аўтамабілі.
Крыніца:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Аўтар: Стыў Хэнлі
Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminium
Час публікацыі: 05 чэрвеня 2024 г
