Як лиття під тиском робить Tesla простіше, легше та дешевше

Подивіться на будь-яку рекламу нової моделі автомобіля, і ви помітите, що автовиробники прагнуть створити найлегші автомобілі, не жертвуючи при цьому простором, якістю та комфортом. Щоб пояснити, чому кожен автовиробник хоче виробляти більш легкі автомобілі, автомобільний розділ USNews.com зазначає: «Чим менша маса чогось, тим менше енергії потрібно для його переміщення».

Як і всі інші автовиробники, Tesla робить кроки, щоб зробити автомобілі простіше, легше та дешевше. У типовій для Tesla манері компанія робить це з великою помпою. оголошуючи у твіті від 5 лютого 2021 року про те, що вона придбала «найбільшу у світі машину для лиття під тиском». Компанія каже що ця машина «може відлити передню і задню частину шасі автомобіля як одну деталь — в порівнянні з більш ніж 70 деталями для тих же секцій раніше».

У цій статті ми розглянемо, як Tesla планує використовувати лиття під високим тиском, щоб покращити свої автомобілі, зробивши їх простіше, легше та дешевше. Почнемо із визначення лиття під високим тиском.

Що таке лиття під високим тиском?

Форми для лиття під тиском, особливо форми постійного струму високого тиску (HPDC), знаходяться на передньому краї революції у виробництві автомобілів. Але що таке лиття під тиском?

Щоб зрозуміти, що таке лиття під тиском, почнемо з визначення лиття під тиском. Інтернет-енциклопедія Britannica.com визначає лиття під тиском як «формування металевих предметів шляхом упорскування розплавленого металу під тиском у штампи чи форми». Штампи та форми виготовлені з жароміцної сталі.

Частина високого тиску означає, що розплавлений метал під тиском нагнітається у порожнину матриці. Правильно заблокована порожнина утримує розплавлений метал доти, доки він не затвердіє і не набуде бажаної форми.

Ісайя Річард пише для TechTimes.com, веб-сайту, на якому повідомляється про останні події та інновації в промисловості, науці та технологіях. відноситься до лиття під високим тиском у контексті автомобілебудування: «Машина для лиття під тиском подібна до пресу, який формує метал навколо певної виливки, що містить всі деталі, необхідні для автомобіля».

Представляємо найбільшу у світі ливарну машину

Коли у лютому 2021 року Tesla оголосила, що у неї найбільша у світі машина для лиття під тиском, ті, хто знає Ілона Маска, не були здивовані. Наприклад, у своїй статті, опублікованій на Entrepreneur.com, Ренді Гарн каже, що «ні» для Маска нічого не означає. Це означає, що він вірить, що можна зробити все, навіть якщо багато хто говорить «ні».

Коли Джеремі Джонсон пише для TorqueNews.com про ливарну машину, використовувану Теслою, він не може приховати того факту, що він вражений. Він каже: «Tesla виробляє автомобілі так само, як іграшкові машинки з автоматизацією, і це схоже на 3D-друк!» Додавання: «Це схоже на гігантську високотехнологічну вафельницю!»

У Tesla може бути найбільша ливарна машина у світі. Проте сам Маск вказує що «виконувати цю роботу було/досі дуже складно, але це революція в проектуванні та виробництві кузовів: легше, щільніше, краще за NVH, вище за точність, нижче за капітальні витрати, нижче за собівартість одиниці продукції».

FoundryMag.com, веб-сайт, що висвітлює новини про технологію лиття металів, дає уявлення про причини рішення Tesla перейти до масового лиття під тиском. Як повідомляє Пейдж, Маск зазначив під час інтерв'ю, що «проектування та виробництво автомобільних кузовів загрожує неефективністю, оскільки такі зборки включають кілька литих і/або штампованих компонентів, зварених або з'єднаних разом».

Розмір невеликого будинку

Едвард Тейлор та Пол Лінерт із Reuters.com описують машину Тесла для лиття під високим тиском під назвою Gigapress, використовуючи слова «розміром з невеликий будинок».

Машина постачається італійською компанією IDRA Srl. Компанія пишається тим, що вона «перша компанія у світі, яка може запропонувати… преси Giga Press на ринку».

Якщо вам цікаво, чому Tesla звернулася за цією машиною в IDRA Srl, ви, ймовірно, не бачили ці останні інноваційні цілі:

• Створюйте сантехнічні рішення, які можуть заощадити споживання енергії до 40%.
• Дозволяє робити великі конструкційні виливки з більш тонкими стінками, забезпечуючи стабільніші умови впорскування на всіх етапах.
• Поліпшення естетики та модульності за рахунок глибокої еволюції кузовів автомобілів.
• Спрощення запуску машини на місці за рахунок розробки нової архітектури «комірки лиття під тиском із центральним центром управління, що контролює прес та всі інші периферійні пристрої».

Томас Фріч, головний редактор Foundry-Planet.com, каже, що «Gigapress — це не просто розмір XXL, він сигналізує про новий спосіб мислення під тиском».

Як Gigapress допомагає Tesla зробити більш просту, легку та дешеву Tesla?

То що за шум навколо гігантської машини Тесла для лиття під тиском? Тейлор і Лінерт мають ідею. Вони кажуть, що машина для лиття під високим тиском вирішить проблеми, з якими стикаються компанії, які намагаються запровадити більше алюмінію у каркас автомобіля.

Тейлор і Лінерт зазначають, що «алюміній виявився громіздким у використанні для виготовлення більших деталей, оскільки з нього важко набути складних форм». Додавання: Щоб отримати складні гребені та інші форми, алюмінієві деталі доводилося склеювати або клепати, оскільки зварювання деформує метал.

І як лиття під тиском вирішить цю проблему? Говорять, що Тейлор і Лінерт знову відповіли: «Впорскування розплавленого алюмінію у виливок та використання роботів для вилучення сформованого металу дозволяє Теслі об'єднати кілька виробничих етапів». Вони додають, що це дозволило Tesla скоротити кількість деталей у задньому шасі до двох частин, створивши найбільший виливок, коли-небудь бачену автомобільною компанією.

Фріч згоден, що Giga Press здешевить роботу компаній, які її використовують. Він пише: «Два преса Giga дешевше, ніж чотири великі верстати по 4000 тонн, і на ділянці зборки можна досягти значної економії». Додано: «Цифра в 20% розрахована на весь процес, включаючи кріплення, роботи та контроль якості окремих деталей».

Найкраща якість

Gigapress також полегшує управління якістю. У цьому плані Фріч каже: «Ключове слово – «якість». Аргументами тут є поліпшення властивостей виливки, стабільність та жорсткість, а також спрощення контролю якості за рахунок перевірки одного випробувального коду для кожних трьох відлитих деталей. «

Екологічно чистий

У відеоролику, розміщеному на YouTube, генеральний директор IDRA Рікардо Ферраріо говорить про порятунок планети. Він каже: «Якщо ми наважимося мріяти і будемо впевнені в тому, що робимо, ми зможемо змінити світ на краще майбутнє для наших дітей та онуків».

Ви можете переглянути повне відео Ферраріо нижче.

Фріч підтримує твердження про економію енергії. Він пише: «Коли справа доходить до сталого розвитку та екологічно чистого виробництва, концепція меншої кількості і, отже, дуже великих литих деталей може принести вигоду, яка полягає у скороченні зусиль до 20%, особливо з погляду енергоспоживання». Він додає, що «стратегія 1-Shot для великих литих деталей також допомагає економити енергію та ресурси у довгостроковій перспективі».

Патент

Ми також можемо краще зрозуміти, на що здатна нова машина для лиття під високим тиском Tesla, глянувши на Машина багатоспрямованого цільного лиття рами транспортних засобів та пов'язані з нею методи патент, поданий Теслой.

Частина патенту говорить: «Цей винахід описує варіанти реалізації машин для лиття під тиском та їх способи, які можуть скоротити час будівництва, експлуатаційні витрати, виробничі витрати, розмір заводу, експлуатаційні витрати заводу, витрати на оснащення та/або обсяг обладнання».

У патенті також додається, що «такі ливарні машини можуть скоротити кількість ливарних машин або фактичних виливків, необхідних для виливки повної або практично повної рами автомобіля (наприклад, до шести, менше п'яти, менше чотирьох, менше трьох, менш ніж дві або одна ливарна. машина(и)).

Giga Press — майбутнє Tesla

У статті, опублікованій у грудні 2020 року на сайті Teslarati.com, присвяченому всьому, що пов'язано з Tesla, Саймон Альварес зазирає у майбутнє. Він повідомляє, що ходять чутки, що Tesla замовила ще 11 Giga Press.

«Попередні звіти вказували на те, що Giga Berlin отримала вісім машин, а на естакадах на об'єкті Giga Texas, мабуть, виявлено три ізоляційні ями для машин-монстрів у цьому районі», — говорить Альвареза.

Якби тільки Маск отримав це раніше він сказав що «цю роботу було/досі дуже важко виконати», схоже, він мав рацію. 12 березня 2021 року телеканал Fox Business повідомив, що апарат Giga Press компанії Tesla спалахнув на заводі у Фрімонті, штат Каліфорнія.

За даними Fox Business, «займання було викликане гідравлічною рідиною та розплавленим алюмінієм, використаними в пресі для лиття під тиском, встановленим на підприємстві».

Якщо взяти до уваги кількість перешкод, які Tesla подолала за ці роки, компанія, ймовірно, зможе успішно впоратися з будь-якими проблемами, пов'язаними з інноваціями в галузі масового лиття під тиском.

Натан Бомі пише для USA Today та нагадує нам, чому майбутнє Tesla світле. Він каже: «Короткострокове виживання компанії більше не під загрозою — сьогодні, за даними фондової біржі, це найцінніший виробник автомобілів у світі — тепер вона може зосередитися на прокладанні довгострокового шляху до успіху».

Якщо чутки про те, що Tesla незабаром придбає майже дюжину пресів Giga Press, підтвердяться, довгостроковий шлях до успіху стане очевиднішим.