Reuters parece ter excelentes fontes profundas dentro de Tesla. Nun informe do 14 de setembro de 2023, di que non menos de 5 persoas dixéronlle que a compañía se achega ao seu obxectivo de lanzar a parte inferior dos seus coches nunha soa peza. O casting de matrices é basicamente un proceso bastante sinxelo. Crea un molde, encheo con metal fundido, déixao arrefriar, eliminar o molde e voila. Coche instantáneo. Funciona ben se estás a facer tinkerToys ou coches de Matchbox, pero é moi difícil se intentas usalo para facer vehículos a tamaño completo.
Os vagóns de Conestoga construíronse encima dos cadros feitos de madeira. Os primeiros automóbiles tamén usaron marcos de madeira. Cando Henry Ford creou a primeira liña de montaxe, a norma era construír vehículos nun cadro de escaleira - dous carrís de ferro xunto con pezas cruzadas. O primeiro coche de produción de Unibody foi o Citroen Traction Avant en 1934, seguido do fluxo de aire de Chrysler ao ano seguinte.
Os coches unibody non teñen cadro debaixo deles. Pola contra, o corpo metálico ten forma de forma de xeito que poida soportar o peso da tracción e protexer aos ocupantes en caso de accidente. A partir da década dos cincuenta, os fabricantes de automóbiles, estimulados pola fabricación de innovacións pioneiras por compañías xaponesas como Honda e Toyota, cambiaron a facer coches unibody con tracción dianteira.
Todo o motor, completo con motor, transmisión, diferencial, driveshfts, puntas e freos, instalouse nunha plataforma separada que se levantou no seu lugar desde abaixo na liña de monta Fíxose para coches construídos nun cadro. A razón do cambio? Tempos de montaxe máis rápidos que levaron a menores custos de produción unitarios.
Durante moito tempo, a tecnoloxía Unibody foi preferida para os chamados coches de economía, mentres que os cadros de escaleira foron a elección para sedáns e vagóns máis grandes. Había algúns híbridos mesturados: coches con carrís de armazóns dianteiros para un compartimento de pasaxeiros unibody. O Chevy Nova e o MGB foron exemplos desta tendencia, que non duraron moito tempo.
Tesla pivote a fundición de alta presión
Tesla, que fixo un hábito de perturbar como se fan os automóbiles, comezou a experimentar con fundición de alta presión hai varios anos. Primeiro centrouse en facer a estrutura traseira. Cando acertou, pasou a facer a estrutura dianteira. Agora, segundo fontes, Tesla está centrada na presión que lanza a parte frontal, o centro e as seccións traseiras nunha soa operación.
Por que? Debido a que as técnicas de fabricación tradicionais usan ata 400 estampas individuais que logo teñen que ser soldadas, atornilladas, atornilladas ou pegadas para facer unha estrutura completa de unibody. Se Tesla pode acertar, o seu custo de fabricación podería reducirse ata un 50 por cento. Isto, á súa vez, fará unha enorme presión sobre todos os outros fabricantes para que responda ou se atopen incapaces de competir.
Hai que dicir que eses fabricantes se senten maltratados por todos os lados, xa que os traballadores sindicalizados están golpeando nas portas e esixindo unha porción máis grande de calquera beneficio que aínda se gañan.
Terry Woychowsk, que traballou en General Motors durante 3 décadas, sabe unha ou dúas cousas sobre os automóbiles de fabricación. Agora é o presidente da compañía de enxeñería estadounidense Caresoft Global. El dille a Reuters que se Tesla consegue xacastar a maior parte do baixo dun EV, perturbaría aínda máis o xeito no que os coches están deseñados e fabricados. "É un facilitador de esteroides. Ten unha enorme implicación para a industria, pero é unha tarefa moi desafiante. As fundicións son moi difíciles de facer, especialmente os máis grandes e os máis complicados. "
Dúas das fontes dixeron que as novas técnicas de deseño e fabricación de Tesla significan que a compañía podería desenvolver un coche desde o chan en 18 a 24 meses, mentres que a maioría dos rivais poden levar entre tres e catro anos. Un único marco grande - combinando as seccións dianteiras e traseiras co medio baixo onde está aloxada a batería - podería usarse para fabricar un novo coche eléctrico máis pequeno que venda por preto de 25.000 dólares. Espérase que Tesla decidise se morrer lanzou unha plataforma dunha soa peza tan pronto como este mes, dixeron tres das fontes.
Retos significativos por diante
Un dos maiores retos para Tesla ao usar fundicións de alta presión é deseñar subframas que están oco pero teñen as costelas internas necesarias para facelas capaces de disipar as forzas que se producen durante os accidentes. As fontes reclaman innovacións por especialistas en deseño e fundición en Gran Bretaña, Alemaña, Xapón e Estados Unidos facendo uso de impresión 3D e area industrial.
Facer os moldes necesarios para o lanzamento de alta presión de grandes compoñentes pode ser bastante caro e inclúe riscos considerables. Unha vez que se fixo un gran molde de proba de metais, os axustes de mecanizado durante o proceso de deseño poderían custar 100.000 dólares por marcha, ou refacer o molde pode chegar a 1,5 millóns de dólares, segundo un especialista en casting. Outro dixo que todo o proceso de deseño dun gran molde metálico normalmente custaría uns 4 millóns de dólares.
Moitos fabricantes de automóbiles consideraron que o custo e os riscos son demasiado altos, especialmente porque un deseño pode necesitar media ducia ou máis axustes para conseguir un morrer perfecto desde a perspectiva do ruído e das vibracións, en forma e acabado, ergonomía e faldencia. Pero o risco é algo que raramente molesta a Elon Musk, que foi o primeiro en facer que os foguetes voasen cara atrás.
Impresión industrial de area e 3D
Segundo informou que Tesla volveuse a empresas que fan que os moldes de proba sexan fóra da area industrial con impresoras 3D. Usando un ficheiro de deseño dixital, as impresoras coñecidas como Jets Binder depositan un axente de unión de líquidos nunha fina capa de area e constrúe gradualmente un molde, capa por capa, que pode morrer aliaxes fundidas. Segundo unha fonte, o custo do proceso de validación do deseño con fundición de area custa aproximadamente o 3% de facer o mesmo cun prototipo metálico.
Isto significa que Tesla pode axustar os prototipos tantas veces como sexa necesario, reimprimindo un novo en cuestión de horas usando máquinas de empresas como o metal de escritorio e a súa unidade exona. O ciclo de validación do deseño usando o fundido de area só leva a dous a tres meses, dixeron dúas das fontes, en comparación con entre seis meses e un ano para un molde elaborado con metal.
Non obstante, a pesar desa maior flexibilidade, aínda había un gran obstáculo máis importante para superar antes de que se puidesen facer as castings a gran escala. As aliaxes de aluminio utilizadas para producir as castings compórtanse de forma diferente en moldes feitos de area do que fan en moldes feitos de metal. Os prototipos precoz a miúdo non cumpriron as especificacións de Tesla.
Os especialistas en fundición superaron que formulando aliaxes especiais, axustando o proceso de refrixeración de aliaxe fundida e chegando cun tratamento térmico postproducción, dixeron tres das fontes. Unha vez que Tesla está satisfeita co molde de area do prototipo, pode investir nun molde metálico final para a produción en masa.
As fontes dixeron que o próximo coche pequeno/robotaxi de Tesla deulle unha oportunidade perfecta para lanzar unha plataforma EV nunha soa peza, principalmente porque a súa parte inferior é máis sinxela. Os coches pequenos non teñen un gran "sobrecarga" na parte dianteira e na parte traseira. "É como un barco en certo xeito, unha bandexa de batería con pequenas ás unidas aos dous extremos. Isto tería sentido facer nunha soa peza ", dixo unha persoa.
As fontes afirmaron que Tesla aínda ten que decidir que tipo de prensa usar se decide lanzar a parte inferior nunha soa peza. Para fabricar grandes pezas do corpo requirirá rapidamente máquinas de fundición máis grandes cun poder de suxeición de 16.000 toneladas ou máis. Tales máquinas serán caras e poden requirir edificios de fábrica máis grandes.
As prensas con alta potencia de suxeición non poden acomodar os núcleos de area impresos en 3D necesarios para facer cadros oco. Para resolver ese problema, Tesla está a usar un tipo diferente de prensa na que se pode inxectar a aleación fundida lentamente - un método que tende a producir fundicións de maior calidade e pode acomodar os núcleos de area.
O problema é: ese proceso leva máis tempo. "Tesla aínda podería escoller a alta presión para a produtividade ou poderían escoller a inxección lenta de alia para a calidade e a versatilidade", dixo unha das persoas. "Non deixa de ser un lanzamento de moeda neste momento."
A comida para levar
Calquera decisión que Tesla tome, terá implicacións que se ondularán en toda a industria do automóbil en todo o mundo. Tesla, a pesar de importantes recortes de prezos, segue facendo coches eléctricos con beneficio, algo que os fabricantes de fabricantes legados están a atopar moi difíciles de facer.
Se Tesla pode recortar significativamente os seus custos de fabricación mediante a utilización de fundición de alta presión, esas empresas estarán a unha presión aínda maior economicamente. Non é difícil imaxinar o que lles pasou a Kodak e Nokia que lles pasan. Se iso deixaría a economía mundial e todos os traballadores que actualmente fabrican coches convencionais é unha suposición de calquera.
Fonte:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autor: Steve Hanley
Editado por maio Jiang de Mat Aluminum
Tempo de publicación: xuño-05-2024
