Reuters sembra avere fonti eccellenti nel profondo di Tesla. In un rapporto del 14 settembre 2023, dice che non meno di 5 persone hanno detto che la compagnia si sta avvicinando al suo obiettivo di lanciare il sottoscocca delle sue auto in un unico pezzo. Die Casting è sostanzialmente un processo abbastanza semplice. Crea uno stampo, riempilo con metallo fuso, lascialo raffreddare, rimuovi lo stampo e voilà! Auto istantanea. Funziona bene se stai realizzando tintinnoni o auto matchbox, ma è estremamente difficile se si tenta di usarlo per realizzare veicoli a grandezza naturale.
I carri di Conestoga sono stati costruiti su fotogrammi realizzati in legno. Le prime automobili utilizzavano anche cornici di legno. Quando Henry Ford ha creato la prima catena di montaggio, la norma era quella di costruire veicoli su un telaio della scala - due binari di ferro legati insieme a pezzi incrociati. La prima auto di produzione unibody fu l'avanguardia di Citroen Traction nel 1934, seguita dal flusso d'aria Chrysler l'anno successivo.
Le auto unibody non hanno un telaio sotto di loro. Invece, il corpo metallico è modellato e formato in modo tale da poter sostenere il peso della trasmissione e proteggere gli occupanti in caso di incidente. A partire dagli anni '50, le case automobilistiche, spinte dalla produzione di innovazioni sono stati i pionieri da aziende giapponesi come Honda e Toyota, sono passate a produrre auto unibodiniane con trazione anteriore.
L'intero propulsore, completo di motore, trasmissione, differenziale, travetti, montanti e freni, è stato installato su una piattaforma separata che è stata sollevata in posizione dal basso sulla catena di montaggio, anziché far cadere il motore e trasmettere da sopra il modo in cui è è stato fatto per le auto costruite su un telaio. Il motivo del cambiamento? Tempi di montaggio più veloci che hanno portato a minori costi unitari di produzione.
Per molto tempo, la tecnologia Unibody è stata preferita per le cosiddette auto economiche mentre i telai della scala erano la scelta per berline e carri più grandi. C'erano alcuni ibridi mescolati: auto con binari di telai davanti imbullonati su un vano passeggeri unibody. Chevy Nova e MGB erano esempi di questa tendenza, che non durava a lungo.
Tesla ruota a cottura ad alta pressione
Tesla, che ha preso l'abitudine di interrompere il modo in cui vengono realizzate le automobili, ha iniziato a sperimentare getti ad alta pressione diversi anni fa. Innanzitutto si è concentrato sulla creazione della struttura posteriore. Quando ha ottenuto così bene, è passato a realizzare la struttura anteriore. Ora, secondo fonti, Tesla si sta concentrando sulla pressione che lancia le sezioni anteriori, centrali e posteriori tutte in un'unica operazione.
Perché? Poiché le tecniche di produzione tradizionali utilizzano fino a 400 singoli stampamenti che devono essere saldati, imbullonati, avvitati o incollati per creare una struttura unibody completa. Se Tesla riesce a farlo bene, il suo costo di produzione potrebbe essere tagliato fino al 50 percento. Ciò, a sua volta, metterà un'enorme pressione su ogni altro produttore per rispondere o non si trova in grado di competere.
Inutile dire che quei produttori si sentono maltrattati da tutte le parti mentre i lavoratori sindacalizzati ad armi stanno sbattendo sulle porte e chiedendo una fetta più grande di qualunque profitto venga ancora guadagnato.
Terry Woychowsk, che ha lavorato presso General Motors per 3 decenni, conosce qualcosa o due sulla produzione di automobili. Ora è il presidente della società di ingegneria americana CareSoft Global. Dice a Reuters che se Tesla riesce a gigacast la maggior parte del sottostrato di un veicolo elettrico, interromperà ulteriormente il modo in cui le auto sono progettate e prodotte. “È un fattore abilitante sugli steroidi. Ha un'enorme implicazione per l'industria, ma è un compito molto impegnativo. I getti sono molto difficili da fare, in particolare i più grandi e i più complicati. "
Due delle fonti hanno affermato che il nuovo design e le tecniche di produzione di Tesla significano che la società potrebbe sviluppare un'auto da zero in 18-24 mesi, mentre la maggior parte dei rivali può attualmente richiedere da tre a quattro anni. Un singolo telaio di grandi dimensioni - che combina le sezioni anteriori e posteriori con il sottobondo centrale in cui è alloggiata la batteria - potrebbe essere utilizzato per produrre una nuova auto elettrica più piccola che viene venduta per circa $ 25.000. Tesla avrebbe dovuto decidere se morire lancia una piattaforma monopezzo non appena questo mese, hanno detto tre fonti.
Sfide significative in vista
Una delle maggiori sfide per Tesla nell'uso dei getti ad alta pressione è la progettazione di sottotelazioni che sono cave ma hanno le costole interne necessarie per renderle in grado di dissipare le forze che si verificano durante gli incidenti. Le fonti rivendicano innovazioni da specialisti di progettazione e casting in Gran Bretagna, Germania, Giappone e Stati Uniti fanno uso di stampa 3D e sabbia industriale.
Fare gli stampi necessari per la fusione ad alta pressione di componenti di grandi dimensioni può essere piuttosto costoso e comporta rischi considerevoli. Una volta che è stato effettuato un grande stampo di prova in metallo, le modifiche alla lavorazione durante il processo di progettazione potrebbero costare $ 100.000 a GO o rifare lo stampo del tutto potrebbe arrivare a $ 1,5 milioni, secondo uno specialista della fusione. Un altro ha affermato che l'intero processo di progettazione per una grande stampo metallico costerebbe in genere circa $ 4 milioni.
Molte case automobilistiche hanno ritenuto il costo e i rischi per essere troppo alti, soprattutto perché un design potrebbe aver bisogno di una mezza dozzina o più modifiche per ottenere un dado perfetto dal punto di vista del rumore e delle vibrazioni, della vestibilità e della finitura, dell'ergonomia e dell'affermazione. Ma il rischio è qualcosa che raramente distingue Elon Musk, che è stato il primo a far volare i razzi all'indietro.
Sabbia industriale e stampa 3D
Secondo quanto riferito, Tesla si è trasformata in aziende che producono stampi di prova con sabbia industriale con stampanti 3D. Utilizzando un file di progettazione digitale, le stampanti note come i getti di Binder depositano un agente di legame liquido su un sottile strato di sabbia e costruiscono gradualmente uno stampo, strato per strato, che possono morire leghe fuse. Secondo una fonte, il costo del processo di convalida del design con la fusione di sabbia costa circa il 3% di fare la stessa cosa con un prototipo di metallo.
Ciò significa che Tesla può modificare i prototipi tutte le volte necessarie, ristarne uno nuovo in un giro di ore utilizzando macchine da aziende come Desktop Metal e la sua unità Exone. Il ciclo di convalida del design che utilizza la casting di sabbia impiega solo da due a tre mesi, secondo due delle fonti, rispetto a ovunque da sei mesi a un anno per uno stampo a base di metallo.
Nonostante quella maggiore flessibilità, tuttavia, c'era ancora un altro grande ostacolo da superare prima che potesse essere effettuato con successo. Le leghe di alluminio utilizzate per produrre i getti si comportano in modo diverso in stampi in sabbia rispetto a stampi in metallo. I primi prototipi spesso non sono riusciti a soddisfare le specifiche di Tesla.
Gli specialisti del casting hanno superato il fatto che formulando leghe speciali, ottimizzando fine il processo di raffreddamento della lega fusa e inventando un trattamento termico post-produzione, hanno detto tre fonti. Una volta che Tesla è soddisfatto dello stampo di sabbia prototipo, può quindi investire in uno stampo di metallo finale per la produzione di massa.
Le fonti hanno affermato che l'imminente piccola auto/Robotaxi di Tesla ha dato un'opportunità perfetta per lanciare una piattaforma EV in un unico pezzo, principalmente perché il suo sottoscritto è più semplice. Le piccole auto non hanno una grande "sporgenza" nella parte anteriore e nella parte posteriore. “È come una barca in un certo senso, un vassoio per batterie con ali piccole attaccate ad entrambe le estremità. Ciò avrebbe senso fare in un unico pezzo ", ha detto una persona.
Le fonti hanno affermato che Tesla deve ancora decidere quale tipo di stampa usare se decide di lanciare il sottoscocca in un unico pezzo. Per produrre rapidamente parti del corpo di grandi dimensioni richiederà più grandi macchine da fusione con potenza di serraggio di 16.000 tonnellate o più. Tali macchine saranno costose e potrebbero richiedere edifici di fabbrica più grandi.
Le pressioni con alta potenza di serraggio non possono accogliere i nuclei di sabbia stampati in 3D necessari per produrre sottofrochi cavi. Per risolvere questo problema, Tesla sta usando un diverso tipo di pressa in cui la lega fusa può essere iniettata lentamente - un metodo che tende a produrre getti di qualità superiore e può ospitare i nuclei di sabbia.
Il problema è: quel processo richiede più tempo. "Tesla potrebbe ancora scegliere un'alta pressione per la produttività, oppure potrebbe scegliere l'iniezione in lega lenta per qualità e versatilità", ha detto una delle persone. "A questo punto è ancora un lancio di monete."
Il takeaway
Qualunque decisione prende Tesla, avrà implicazioni che si increspano in tutto il settore automobilistico in tutto il mondo. Tesla, nonostante i significativi tagli ai prezzi, sta ancora facendo auto elettriche a profitto - qualcosa che le case automobilistiche sono estremamente difficili da fare.
Se Tesla può tagliare in modo significativo i suoi costi di produzione utilizzando getti ad alta pressione, tali aziende avranno una pressione ancora maggiore in modo economico. Non è difficile immaginare cosa è successo a Kodak e Nokia che sta accadendo a loro. Dove ciò lascerebbe l'economia mondiale e tutti i lavoratori che attualmente realizzano auto convenzionali è la supposizione di chiunque.
Fonte:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfect-one-poce-casting-technology/
Autore: Steve Hanley
A cura di May Jiang dall'alluminio Mat
Tempo post: giugno-05-2024
