Ŝajnas, ke Reuters havas bonegajn fontojn profunde ene de Tesla. En raporto datita la 14-an de septembro 2023, ĝi diras, ke ne malpli ol 5 homoj diris al ĝi, ke la kompanio alproksimiĝas al sia celo fandi la subaĵon de siaj aŭtoj en unu peco. Premgisado estas baze sufiĉe simpla procezo. Kreu muldilon, plenigu ĝin per fandita metalo, lasu ĝin malvarmiĝi, forigu la muldilon, kaj jen! Tujfarita aŭto. Ĝi funkcias bone se vi fabrikas Tinkertoys aŭ Matchbox-aŭtojn, sed estas ekstreme malfacile se vi provas uzi ĝin por fari plenmezurajn veturilojn.
Konestogaj ĉaroj estis konstruitaj sur lignaj kadroj. Fruaj aŭtomobiloj ankaŭ uzis lignajn kadrojn. Kiam Henry Ford kreis la unuan muntoĉenon, la normo estis konstrui veturilojn sur ŝtupetara kadro — du feraj reloj ligitaj kune per transversaj pecoj. La unua unukorpa produktada aŭto estis la Citroën Traction Avant en 1934, sekvita de la Chrysler Airflow la sekvan jaron.
Unukorpaj aŭtoj ne havas ĉasion sub si. Anstataŭe, la metala korpo estas formita tiel, ke ĝi povas subteni la pezon de la transmisio kaj protekti la pasaĝerojn en kazo de akcidento. Ekde la 1950-aj jaroj, aŭtoproduktantoj, instigitaj de fabrikadaj novigoj iniciatitaj de japanaj kompanioj kiel Honda kaj Toyota, ŝanĝis al fabrikado de unukorpaj aŭtoj kun antaŭrada transmisio.
La tuta potenco-trajno, kompleta kun motoro, transmisio, diferencialo, transmisiŝaftoj, apogtraboj kaj bremsoj, estis instalita sur aparta platformo, kiu estis levita en sian lokon de sube sur la muntoĉeno, anstataŭ faligi la motoron kaj transmision de supre kiel oni faris por aŭtoj konstruitaj sur ĉasio. La kialo de la ŝanĝo? Pli rapidaj muntotempoj, kiuj kondukis al pli malaltaj unuokostoj de produktado.
Dum longa tempo, unukorpa teknologio estis preferata por tiel nomataj ekonomiaj aŭtoj, dum ŝtupetaraj ĉasioj estis la elekto por pli grandaj kabinaŭtoj kaj ĉaroj. Estis kelkaj hibridaj miksitaj - aŭtoj kun ĉasioreloj antaŭe boltitaj al unukorpa pasaĝersekcio. La Chevy Nova kaj MGB estis ekzemploj de ĉi tiu tendenco, kiu ne daŭris longe.
Tesla Pivotas al Alta Premo-Gulado
Tesla, kiu kutimis ŝanĝi la manieron kiel aŭtomobiloj estas fabrikataj, komencis eksperimenti kun altpremaj fandaĵoj antaŭ kelkaj jaroj. Unue ĝi fokusiĝis al la fabrikado de la malantaŭa strukturo. Kiam ĝi sukcesis, ĝi ŝanĝis al la fabrikado de la antaŭa strukturo. Nun, laŭ fontoj, Tesla fokusiĝas al la premfandado de la antaŭaj, centraj kaj malantaŭaj partoj en unu operacio.
Kial? Ĉar tradiciaj fabrikadaj teknikoj uzas ĝis 400 individuajn stampaĵojn, kiujn oni poste devas veldi, bolti, ŝraŭbi aŭ glui kune por fari kompletan unukorpan strukturon. Se Tesla povos tion fari ĝuste, ĝiaj fabrikadaj kostoj povus esti reduktitaj je ĝis 50 procentoj. Tio siavice metos grandegan premon sur ĉiun alian fabrikanton por respondi aŭ trovi sin nekapabla konkurenci.
Kompreneble, tiuj fabrikantoj sentas sin batitaj de ĉiuj flankoj, dum arogantaj sindikatigitaj laboristoj frapas la pordegojn kaj postulas pli grandan parton de kiaj ajn profitoj ankoraŭ gajnitaj.
Terry Woychowsk, kiu laboris ĉe General Motors dum tri jardekoj, scias ion aŭ du pri aŭtomobila fabrikado. Li nun estas la prezidanto de la usona inĝenieristika kompanio Caresoft Global. Li diras al Reuters, ke se Tesla sukcesos giga-kasedi la plejparton de la suba parto de elektra veturilo, tio plue interrompus la manieron kiel aŭtoj estas desegnitaj kaj fabrikataj. "Ĝi estas ebliganto je steroidoj. Ĝi havas grandegan implicon por la industrio, sed ĝi estas tre malfacila tasko. Fandadoj estas tre malfacile fareblaj, precipe la pli grandaj kaj pli komplikaj."
Du el la fontoj diris, ke la novaj projektaj kaj fabrikadaj teknikoj de Tesla signifas, ke la kompanio povus disvolvi aŭton de nulo en 18 ĝis 24 monatoj, dum plej multaj konkurantoj nuntempe povas preni de tri ĝis kvar jarojn. Ununura granda kadro — kombinanta la antaŭajn kaj malantaŭajn partojn kun la meza suba parto, kie troviĝas la baterio — povus esti uzata por fabriki novan, pli malgrandan elektran aŭton, kiu vendiĝas por ĉirkaŭ 25 000 dolaroj. Oni atendis, ke Tesla decidu ĉu fandi unu-pecan platformon jam ĉi-monate, laŭ tri fontoj.
Signifaj Defioj Antaŭen
Unu el la plej grandaj defioj por Tesla en la uzado de altpremaj fandaĵoj estas la dizajnado de subframoj, kiuj estas kavaj sed havas la internajn ripojn necesajn por disipi la fortojn, kiuj okazas dum kraŝoj. La fontoj asertas, ke novigoj fare de dizajnaj kaj fanditaj specialistoj en Britio, Germanio, Japanio kaj Usono uzas 3D-presadon kaj industrian sablon.
Laŭ unu fandada specialisto, la fabrikado de la ŝimoj necesaj por altprema gisado de grandaj komponantoj povas esti sufiĉe multekosta kaj venas kun konsiderindaj riskoj. Post kiam granda metala testŝimo estas farita, maŝinadaj ŝanĝoj dum la dezajnprocezo povus kosti 100 000 dolarojn por provo, aŭ la kompleta refaro de la ŝimo povus atingi 1,5 milionojn da dolaroj. Alia diris, ke la tuta dezajnprocezo por granda metala ŝimo tipe kostus ĉirkaŭ 4 milionojn da dolaroj.
Multaj aŭtoproduktantoj opiniis la koston kaj la riskojn tro altaj, precipe ĉar dezajno povus bezoni duon dekduon aŭ pli da alĝustigoj por atingi perfektan ŝimon el la perspektivo de bruo kaj vibrado, kongruo kaj finpoluro, ergonomio kaj kraŝrezisto. Sed risko estas io, kio malofte ĝenas Elon Musk, kiu estis la unua, kiu igis raketojn flugi malantaŭen.
Industria Sablo kaj 3D-Presado
Tesla laŭdire turnis sin al firmaoj, kiuj fabrikas testajn ŝimojn el industria sablo per 3D-printiloj. Uzante ciferecan dezajndosieron, printiloj konataj kiel bindjet-oj deponas likvan ligilon sur maldikan tavolon de sablo kaj iom post iom konstruas ŝimon, tavolo post tavolo, kiu povas premgisi fanditajn alojojn. Laŭ unu fonto, la kosto de la dezajna validiga procezo kun sablogisado kostas ĉirkaŭ 3% de fari la samon kun metala prototipo.
Tio signifas, ke Tesla povas ŝanĝi prototipojn tiom da fojoj kiom necese, represante novan post kelkaj horoj uzante maŝinojn de kompanioj kiel Desktop Metal kaj ĝia ExOne-unuo. La dezajna validiga ciklo uzante sablogisadon daŭras nur du ĝis tri monatojn, laŭ du fontoj, kompare kun ie ajn de ses monatoj ĝis jaro por muldilo farita el metalo.
Malgraŭ tiu pli granda fleksebleco, tamen, restis ankoraŭ unu grava obstaklo por superi antaŭ ol oni povus sukcese fari grandskalajn fandaĵojn. La aluminiaj alojoj uzataj por produkti la fandaĵojn kondutis malsame en muldiloj faritaj el sablo ol en muldiloj faritaj el metalo. Fruaj prototipoj ofte ne plenumis la specifojn de Tesla.
La fandspecialistoj superis tion per formulado de specialaj alojoj, fajnagordado de la malvarmiga procezo de fandita alojo, kaj elpensado de varmotraktado postproduktado, laŭ tri fontoj. Post kiam Tesla estos kontenta pri la prototipa sabloŝimo, ĝi povos investi en finan metalan ŝimon por amasproduktado.
La fontoj diris, ke la venonta malgranda aŭto/robottaksio de Tesla donis al ĝi perfektan ŝancon fabriki platformon por elektraj veturiloj en unu peco, ĉefe ĉar ĝia subaĵo estas pli simpla. Malgrandaj aŭtoj ne havas grandan "elpendaĵon" antaŭe kaj malantaŭe. "Ĝi estas iasence kiel boato, bateria pleto kun malgrandaj flugiloj ligitaj al ambaŭ finoj. Tio havus sencon fari en unu peco," diris unu persono.
La fontoj asertis, ke Tesla ankoraŭ devas decidi, kian gazetaron uzi, se ĝi decidos fandi la subaĵon en unu peco. Por rapide fabriki grandajn karoseriopartojn, necesos pli grandaj fandmaŝinoj kun prempopovo de 16 000 tunoj aŭ pli. Tiaj maŝinoj estos multekostaj kaj eble postulos pli grandajn fabrikejojn.
Gazetaroj kun alta prempovo ne povas akcepti la 3D-presitajn sablajn kernojn necesajn por fari kavajn subkadrojn. Por solvi tiun problemon, Tesla uzas malsaman tipon de gazetaro, en kiun fandita alojo povas esti malrapide injektita — metodo, kiu emas produkti pli altkvalitajn fandaĵojn kaj povas akcepti la sablajn kernojn.
La problemo estas: tiu procezo daŭras pli longe. “Tesla ankoraŭ povus elekti altan premon por produktiveco, aŭ ili povus elekti malrapidan alojinjekton por kvalito kaj versatileco,” diris unu el la homoj. “Ĝi estas ankoraŭ monerĵeto je ĉi tiu punkto.”
La Kunportmanĝo
Kian ajn decidon Tesla faros, ĝi havos implicojn, kiuj ondiĝos tra la tuta aŭtoindustrio tutmonde. Tesla, malgraŭ signifaj prezmalaltigoj, ankoraŭ fabrikas elektrajn aŭtojn profite — ion, kion tradiciaj aŭtoproduktantoj trovas ekstreme malfacile fari.
Se Tesla povos signife malaltigi siajn fabrikadkostojn per uzado de altpremaj fandaĵoj, tiuj kompanioj estos sub eĉ pli granda ekonomia premo. Ne estas malfacile imagi, kio okazis al Kodak kaj Nokia, kio okazos al ili. Kie tio lasus la mondan ekonomion kaj ĉiujn laboristojn, kiuj nuntempe fabrikas konvenciajn aŭtojn, estas nekomprenebla.
Fonto:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/
Aŭtoro: Steve Hanley
Redaktita de May Jiang de MAT Aluminum
Afiŝtempo: 5-a de junio 2024
