Изгледа да Ројтерс има одличне изворе дубоко у Тесли. У извештају од 14. септембра 2023. године, наводи се да им је најмање 5 људи рекло да се компанија приближава свом циљу да лије доњи део својих аутомобила у једном комаду. Ливење под притиском је у основи прилично једноставан процес. Направите калуп, напуните га растопљеним металом, оставите да се охлади, извадите калуп и вуала! Инстант аутомобил. Добро функционише ако правите играчке Тинкертојс или аутомобиле од шибица, али је изузетно тешко ако покушате да га користите за прављење возила у пуној величини.
Вагони Конестога су грађени на оквирима од дрвета. Рани аутомобили су такође користили дрвене оквире. Када је Хенри Форд створио прву монтажну линију, норма је била да се возила граде на мердевинама - две гвоздене шине повезане попречним елементима. Први аутомобил са једном каросеријом био је Ситроен Тракшн Авант 1934. године, а затим и Крајслер Ерфлоу следеће године.
Аутомобили са унибоард каросеријом немају оквир испод себе. Уместо тога, метална каросерија је обликована и формирана на такав начин да може да издржи тежину погонског склопа и заштити путнике у случају судара. Почев од 1950-их, произвођачи аутомобила, подстакнути производним иновацијама које су пионири биле јапанске компаније попут Хонде и Тојоте, прешли су на производњу аутомобила са унибоард каросеријом и погоном на предње точкове.
Читав погонски склоп, заједно са мотором, мењачем, диференцијалом, карданским вратилима, амортизерима и кочницама, био је инсталиран на посебној платформи која је подизана одоздо на монтажној траци, уместо да се мотор и мењач спуштају одозго као што је то рађено код аутомобила изграђених на раму. Разлог за промену? Брже време монтаже што је довело до нижих трошкова производње по јединици.
Дуго времена, унибоџ технологија је била преферирана за такозване економске аутомобиле, док су лествичасти рамови били избор за веће седане и караване. Било је и неких хибрида - аутомобили са предњим шинама рамова причвршћеним за унибоџ кабину. Шевролет Нова и МГБ били су примери овог тренда, који није дуго трајао.
Тесла прелази на ливење под високим притиском
Тесла, која је стекла навику да мења начин производње аутомобила, почела је да експериментише са ливењем под високим притиском пре неколико година. Прво се фокусирала на израду задње структуре. Када је то схватила како треба, прешла је на израду предње структуре. Сада се, према изворима, Тесла фокусира на ливење под притиском предњег, централног и задњег дела, све у једној операцији.
Зашто? Зато што традиционалне технике производње користе до 400 појединачних штанцаних елемената који се затим морају заварити, спојити вијцима, завртњима или лепити заједно да би се направила комплетна структура каросерије. Ако Тесла ово уради како треба, трошкови производње би могли бити смањени и до 50 процената. То ће, заузврат, вршити огроман притисак на сваког другог произвођача да одговори или ће се наћи у ситуацији да не може да се такмичи.
Подразумева се да се ти произвођачи осећају погођено са свих страна, јер арогантни синдикално организовани радници куцају на капије и захтевају већи део профита који се још увек остварује.
Тери Војховск, који је три деценије радио у Џенерал Моторсу, зна понешто о производњи аутомобила. Сада је председник америчке инжењерске компаније Caresoft Global. Он за Ројтерс каже да ако Тесла успе да гигаливом одливи већи део доњег дела каросерије електричног возила, то би додатно пореметило начин на који се аутомобили дизајнирају и производе. „То је покретач на стероидима. Има огромне импликације за индустрију, али је веома изазован задатак. Одливке је веома тешко направити, посебно веће и компликованије.“
Два извора су рекла да Теслине нове технике дизајна и производње значе да компанија може да развије аутомобил од темеља за 18 до 24 месеца, док већини конкурената тренутно треба од три до четири године. Један велики оквир - који комбинује предњи и задњи део са средњим делом доњег дела где се налази батерија - могао би се користити за производњу новог, мањег електричног аутомобила који се продаје по цени од око 25.000 долара. Очекивало се да ће Тесла већ овог месеца одлучити да ли ће лити једноделну платформу.
Значајни изазови пред нама
Један од највећих изазова за Теслу у коришћењу ливења под високим притиском је пројектовање подрамова који су шупљи, али имају унутрашња ребра потребна да би могли да распрше силе које настају током судара. Извори тврде да иновације стручњака за дизајн и ливење у Британији, Немачкој, Јапану и Сједињеним Државама користе 3Д штампање и индустријски песак.
Израда калупа потребних за ливење великих компоненти под високим притиском може бити прилично скупа и са собом носи значајне ризике. Када се направи велики метални тест калуп, машинска подешавања током процеса пројектовања могу коштати 100.000 долара по покушају, или би поновно израђивање калупа у потпуности могло да достигне 1,5 милиона долара, према речима једног стручњака за ливење. Други је рекао да би цео процес пројектовања великог металног калупа обично коштао око 4 милиона долара.
Многи произвођачи аутомобила сматрају да су трошкови и ризици превисоки, посебно зато што би дизајну могло бити потребно пола туцета или више подешавања да би се постигао савршен калуп са становишта буке и вибрација, завршне обраде, ергономије и отпорности на судар. Али ризик је нешто што ретко мучи Илона Маска, који је први натерао ракете да лете уназад.
Индустријски песак и 3Д штампање
Тесла се наводно окренула фирмама које праве тест калупе од индустријског песка помоћу 3Д штампача. Користећи дигиталну датотеку дизајна, штампачи познати као „binder jets“ наносе течно везивно средство на танак слој песка и постепено граде калуп, слој по слој, који може да лива растопљене легуре под притиском. Према једном извору, трошкови процеса валидације дизајна ливењем у песку коштају око 3% од трошкова истог поступка са металним прототипом.
То значи да Тесла може да подешава прототипове онолико пута колико је потребно, поново штампајући нови за неколико сати користећи машине компанија као што су Desktop Metal и њихова јединица ExOne. Циклус валидације дизајна коришћењем ливења у песку траје само два до три месеца, рекла су два извора, у поређењу са било којим периодом од шест месеци до годину дана за калуп направљен од метала.
Упркос тој већој флексибилности, међутим, постојала је још једна велика препрека коју је требало превазићи пре него што су се могли успешно производити одливци великих размера. Алуминијумске легуре које се користе за производњу одливака понашају се другачије у калупима направљеним од песка него у калупима направљеним од метала. Рани прототипови често нису испуњавали Теслине спецификације.
Специјалисти за ливење су то превазишли формулисањем посебних легура, финим подешавањем процеса хлађења растопљене легуре и осмишљавањем постпродукцијске термичке обраде, рекла су три извора. Када Тесла буде задовољна прототипом пешчаног калупа, може инвестирати у финални метални калуп за масовну производњу.
Извори су рекли да је Теслин предстојећи мали аутомобил/роботакси пружио савршену прилику да направи платформу за електрична возила у једном комаду, углавном зато што је његова доња каросерија једноставнија. Мали аутомобили немају велики „препуст“ напред и позади. „То је као чамац на неки начин, лежиште за батерију са малим крилима причвршћеним на оба краја. То би имало смисла урадити у једном комаду“, рекла је једна особа.
Извори тврде да Тесла још увек мора да одлучи коју врсту пресе ће користити ако одлучи да ливење доњег дела каросерије буде у једном комаду. За брзу производњу великих делова каросерије биће потребне веће машине за ливење са силом стезања од 16.000 тона или више. Такве машине ће бити скупе и могу захтевати веће фабричке зграде.
Пресе са великом силом стезања не могу да приме 3Д штампана језгра од песка потребна за израду шупљих подрамова. Да би решила тај проблем, Тесла користи другачији тип пресе у коју се растопљена легура може полако убризгавати — метод који тежи да произведе одливке вишег квалитета и може да прими језгра од песка.
Проблем је у томе што тај процес траје дуже. „Тесла би и даље могла да изабере висок притисак због продуктивности или споро убризгавање легуре због квалитета и свестраности“, рекао је један од људи. „У овом тренутку је то још увек питање шта ће се десити.“
Храна за понети
Какву год одлуку Тесла донесе, она ће имати импликације које ће се одразити на аутомобилску индустрију широм света. Тесла, упркос значајном смањењу цена, и даље производи електричне аутомобиле са профитом - нешто што традиционални произвођачи аутомобила изузетно тешко постижу.
Ако Тесла може значајно да смањи трошкове производње коришћењем ливења под високим притиском, те компаније ће бити под још већим економским притиском. Није тешко замислити шта се десило Кодаку и Нокији. Где би то оставило светску економију и све раднике који тренутно производе конвенционалне аутомобиле, нико не може да нагађа.
Извор:хттпс://цлеантецхница.цом/2023/09/17/тесла-маи-хаве-перфектед-оне-пиеце-цастинг-тецхнологи/
Аутор: Стив Ханли
Уредила Меј Ђијанг из МАТ Алуминијума
Време објаве: 05. јун 2024.
