Reuters scheint hervorragende Quellen tief in Tesla zu haben. In einem Bericht vom 14. September 2023 heißt es, nicht weniger als 5 Personen haben ihm mitgeteilt, dass das Unternehmen seinem Ziel nahe kommt, den Unterboden seiner Autos in einem Stück zu werfen. Das Casting ist im Grunde ein ziemlich einfacher Prozess. Erstellen Sie eine Form, füllen Sie sie mit geschmolzenem Metall, lassen Sie sie abkühlen, entfernen Sie die Form und voila! Sofortiges Auto. Es funktioniert gut, wenn Sie Tinkertoys oder Matchbox -Autos herstellen, aber es ist äußerst schwierig, wenn Sie versuchen, sie zu verwenden, um Fahrzeuge in voller Größe zu machen.
Conestoga -Wagen wurden auf Rahmen aus Holz gebaut. Frühe Automobile verwendeten auch Holzrahmen. Als Henry Ford die erste Montagelinie schuf, bestand die Norm darin, Fahrzeuge auf einem Leiterrahmen zu bauen - zwei Eisenschienen, die mit Kreuzstücken zusammengebunden waren. Das erste Unibody -Produktionsauto war der Citroen Traction Avant im Jahr 1934, gefolgt vom Chrysler -Luftstrom im folgenden Jahr.
Unibody -Autos haben keinen Rahmen unter sich. Stattdessen wird der Metallkörper so geformt und gebildet, dass er das Gewicht des Antriebsstrangs unterstützen und die Insassen im Falle eines Absturzes schützen kann. Ab den 1950er Jahren wechselten die Autohersteller, die von der Herstellung von Innovationen von japanischen Unternehmen wie Honda und Toyota hergestellt wurden, auf die Herstellung von Unibody-Autos mit Frontantrieb.
Der gesamte Antriebsstrang mit Motor, Getriebe, Differential, Antriebswäfeln, Streben und Bremsen wurde auf einer separaten Plattform installiert, die von unten auf der Montagelinie eingerichtet wurde, anstatt den Motor und das Getriebe von oben auf der Art und Weise fallen zu lassen wurde für Autos gemacht, die auf einem Rahmen gebaut wurden. Der Grund für die Veränderung? Schnellere Montagezeiten, die zu niedrigeren Produktionskosten führten.
Für lange Zeit wurde die Unibody-Technologie für sogenannte Economy-Autos bevorzugt, während Leiterrahmen die Wahl für größere Limousinen und Wagen waren. Es gab einige Hybriden in gemischt - Autos mit Rahmenschienen vor einem Unibody -Passagierfach. Der Chevy Nova und MGB waren Beispiele für diesen Trend, der nicht lange dauerte.
Tesla dreht sich auf Hochdruckguss
Tesla, die es sich zur Gewohnheit gemacht hat, zu stören, wie Automobile hergestellt werden, begann vor einigen Jahren mit Hochdruckgüssen zu experimentieren. Zunächst konzentrierte sich es auf die Heckstruktur. Als es das richtig hatte, wurde es zu der Herstellung der Frontstruktur. Laut Quellen konzentriert sich Tesla jetzt auf den Druck, der die Vorder-, Mitte- und hintere Abschnitte in einem Vorgang abgibt.
Warum? Denn herkömmliche Fertigungstechniken verwenden bis zu 400 individuelle Stempel, die dann geschweißt, verschraubt, verschraubt oder zusammengeklebt werden müssen, um eine vollständige Unibody -Struktur zu erstellen. Wenn Tesla dies richtig machen kann, könnten seine Herstellungskosten um bis zu 50 Prozent gesenkt werden. Das wiederum wird jedem anderen Hersteller enormen Druck ausüben, zu reagieren oder sich nicht zu behaupten.
Es versteht sich von selbst, dass sich diese Hersteller von allen Seiten von allen Seiten geschlagen fühlen, da die organisierten organisierten Arbeiter an den Toren schlagen und ein größeres Stück aller noch erzielten Gewinne fordern.
Terry Woychowsk, der 3 Jahrzehnte lang bei General Motors arbeitete, kennt ein oder zwei Dinge über die Herstellung von Autos. Er ist jetzt der Präsident der US -amerikanischen Ingenieurkompanie Caresoft Global. Er erzählt Reuters, dass Tesla, wenn es schafft, den größten Teil der Unterboden eines EV, die Art und Weise, wie Autos entworfen und hergestellt werden, weiter stören würde. „Es ist ein Enabler für Steroide. Es hat eine große Auswirkungen auf die Branche, aber es ist eine sehr herausfordernde Aufgabe. Castings sind sehr schwer zu tun, besonders die größeren und komplizierteren. “
Zwei der Quellen sagten, Teslas neue Design- und Herstellungstechniken bedeuten, dass das Unternehmen in 18 bis 24 Monaten von Grund auf ein Auto entwickeln könnte, während die meisten Rivalen derzeit zwischen drei und vier Jahre dauern können. Ein einzelner großer Rahmen - der die vorderen und hinteren Abschnitte mit dem mittleren Unterboden kombiniert, in dem die Batterie untergebracht ist, könnte verwendet werden, um ein neues, kleineres Elektroauto zu produzieren, das rund 25.000 US -Dollar erhält. Tesla sollte entscheiden, ob er so schnell in diesem Monat eine einteilige Plattform besetzen sollte, sagten drei der Quellen.
Wichtige Herausforderungen vor sich
Eine der größten Herausforderungen für Tesla bei der Verwendung von Hochdruckgüssen besteht darin, Unterfassen zu entwerfen, die hohl sind, aber die inneren Rippen benötigen, um sie in der Lage zu machen, die während der Unfälle auftretenden Kräfte aufzulösen. Die Quellen beanspruchen Innovationen von Design- und Casting -Spezialisten in Großbritannien, Deutschland, Japan und den Vereinigten Staaten nutzen 3D -Druck und industrielles Sand.
Die für das Hochdruckguss von großen Komponenten benötigten Formen kann ziemlich teuer sein und sind mit erheblichen Risiken ausgestattet. Sobald eine große Metalltestform vorgenommen wurde, könnte die Bearbeitungsverbesserung während des Entwurfsprozesses 100.000 US -Dollar probieren oder die Form der Form insgesamt auf 1,5 Millionen US -Dollar zurückführen, so ein Gussspezialist. Ein anderer sagte, der gesamte Designprozess für eine große Metallform würde normalerweise etwa 4 Millionen US -Dollar kosten.
Viele Autohersteller haben die Kosten und die Risiken als zu hoch angesehen, zumal ein Design ein halbes Dutzend oder mehr Optimierungen erforderlich ist, um eine perfekte Würfel aus der Perspektive von Lärm und Vibration, Passform und Finish, Ergonomie und Crashdlichkeit zu erreichen. Das Risiko ist jedoch etwas, das Elon Musk selten stört, der als erste Raketen rückwärts fliegen ließ.
Industrie -Sand- und 3D -Druck
Berichten zufolge hat sich Tesla an Unternehmen zugewandt, die mit 3D -Druckern Testformen aus industriellem Sand herstellen. Unter Verwendung einer digitalen Designdatei legen Drucker, die als Bindemittel -Jets bekannt sind, ein Flüssigkeitsbindungsmittel auf eine dünne Sandschicht ab und bauen allmählich eine Schicht für Schicht, die geschmolzene Legierungen sterben kann. Laut einer Quelle kostet die Kosten für den Entwurfsvalidierungsprozess mit Sandguss etwa 3% davon, dasselbe mit einem Metallprototyp zu tun.
Das bedeutet, dass Tesla Prototypen nach Bedarf so oft anpassen kann und eine neue in wenigen Stunden mit Maschinen von Unternehmen wie Desktop -Metall und seiner Exone -Einheit nachdruckt. Der Entwurfsvalidierungszyklus unter Verwendung von Sandguss dauert nur zwei bis drei Monate, so zwei der Quellen, verglichen mit sechs Monaten bis zu einem Jahr für eine Form aus Metall.
Trotz dieser größeren Flexibilität gab es jedoch noch eine größere Hürde, die zu überwinden war, bevor große Castings erfolgreich gemacht werden konnten. Die Aluminiumlegierungen, die verwendet werden, um die Gussteile zu produzieren, verhalten sich in Formen aus Sand unterschiedlich als in Formen aus Metall. Frühe Prototypen konnten die Spezifikationen von Tesla oft nicht erfüllen.
Die Casting-Spezialisten überwand dies, indem sie spezielle Legierungen formulierten, den Kühlprozess mit geschmolzenem Legierungsfeinding und eine Wärmebehandlung nach der Produktion erstellen, teilten drei der Quellen mit. Sobald Tesla mit der Prototypsandform zufrieden ist, kann es dann in eine endgültige Metallform für die Massenproduktion investieren.
Die Quellen sagten, Teslas bevorstehende Kleinwagen/Robotaxi habe ihm die perfekte Gelegenheit gegeben, eine EV -Plattform in ein Stück zu werfen, hauptsächlich weil sein Unterboden einfacher ist. Kleine Autos haben vorne und hinten keinen großen „Überhang“. „Es ist in gewisser Weise wie ein Boot, ein Batterieschale mit kleinen Flügeln, die an beiden Enden befestigt sind. Das wäre sinnvoll in einem Stück “, sagte eine Person.
Die Quellen behaupteten, Tesla muss noch entscheiden, welche Art von Presse zu verwenden ist, wenn er sich dafür entscheidet, den Unterboden in ein Stück zu werfen. Um große Körperteile schnell herzustellen, sind größere Gussmaschinen mit einer Klemmleistung von 16.000 Tonnen oder mehr erforderlich. Solche Maschinen sind teuer und erfordern möglicherweise größere Fabrikgebäude.
Pressen mit hoher Klemmleistung können die 3D-gedruckten Sandkerne nicht aufnehmen, die für die Herstellung von hohlen Unterfrellen benötigt werden. Um dieses Problem zu lösen, verwendet Tesla eine andere Art von Presse, in die geschmolzene Legierung langsam injiziert werden kann - eine Methode, die dazu neigt, höhere Gussteile zu produzieren und die Sandkerne aufzunehmen.
Das Problem ist: Dieser Prozess dauert länger. "Tesla könnte immer noch einen hohen Druck für die Produktivität wählen, oder sie könnten eine langsame Legierungsinjektion für Qualität und Vielseitigkeit wählen", sagte einer der Menschen. "Zu diesem Zeitpunkt ist es immer noch ein Münze."
Das Mitnehmen
Unabhängig von der Entscheidung, die Tesla trifft, wird es Auswirkungen haben, die sich in der weltweiten Automobilindustrie durcheinander bringen werden. Tesla macht trotz erheblicher Preissenkungen immer noch Elektroautos mit Gewinn - etwas, was die alten Autohersteller äußerst schwierig finden.
Wenn Tesla seine Herstellungskosten durch den Einsatz von Hochdruckgüssen erheblich kürzen kann, werden diese Unternehmen wirtschaftlich noch stärker unter Druck stehen. Es ist nicht schwer vorstellbar, was mit Kodak und Nokia passiert ist. Wohin würde die Weltwirtschaft und alle Arbeiter, die derzeit konventionelle Autos machen, jedermanns Vermutung.
Quelle:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Autor: Steve Hanley
Herausgegeben von Mai Jiang von Mat Aluminium
Postzeit: Jun-05-2024
