To nowe przełomowe rozwiązanie umożliwia odlanie praktycznie wszystkich skomplikowanych części podwozia pojazdów elektrycznych w jedną całość. Będzie to kluczowe dla przyszłych planów Tesli dotyczących produkcji niedrogich samochodów elektrycznych i osiągnięcia rentowności. Może opracować samochód od podstaw w ciągu 18-24 miesięcy. Druk 3D, piasek przemysłowy i stopy niestandardowe odgrywają ważną rolę.
Według zagranicznych mediów, powołujących się na pięć osób zaznajomionych ze sprawą, Tesla osiągnęła przełom technologiczny w zintegrowanym odlewaniu ciśnieniowym, co będzie kluczem do planu Tesli zakładającego wyprodukowanie dziesiątek milionów niedrogich pojazdów elektrycznych i osiągnięcie rentowności w najbliższej dekadzie.
Dzięki temu przełomowi Tesla może odlać prawie wszystkie złożone części podwozia pojazdu elektrycznego w jeden element, zamiast zaledwie około 400 części.
Według doniesień ta nowa technologia stanowi rdzeń systemu montażu „Unboxed Assembly Process” Tesli. Gdy w marcu Tesla ogłaszała system montażu, twierdziła, że będzie on wykorzystywany do wspierania produkcji tanich modeli. Oczekuje się, że może obniżyć koszty produkcji pojazdów elektrycznych o 50% i zmniejszyć powierzchnię fabryki o 40%.
Źródła wskazały, że dzięki tej nowej technologii Tesla może opracować samochód od podstaw w ciągu 18-24 miesięcy, podczas gdy większości jej konkurentów może to obecnie zająć 3-4 lat.
Tesla planuje mały samochód elektryczny za 25000 dolarów. W raporcie wskazano, że w tym modelu można zastosować powiększoną ramę odlewniczą, która łączy przód, miejsce parkingowe i spód nadwozia (w miejscu, w którym umieszczony jest akumulator). Oczekuje się, że Tesla podejmie decyzję, czy to zrobić jeszcze w tym miesiącu, a finalny produkt może ulec zmianie w trakcie procesu weryfikacji projektu.
Terry Woychowski, prezes amerykańskiej firmy inżynieryjnej Caresoft Global, uważa, że jeśli Tesla będzie w stanie odlać większość elementów podwozia w jednym kawałku, jeszcze bardziej wywróci to do góry nogami sposób projektowania i produkcji samochodów. „To niezwykle potężny czynnik, który ma ogromny wpływ na całą branżę. Ale jest to również niezwykle wymagające zadanie, a odlewy są bardzo trudne do wykonania, zwłaszcza większe i bardziej złożone odlewy”.
▌Druk 3D, piasek przemysłowy i stopy niestandardowe
Tym razem przełom Tesli polega głównie na dwóch aspektach: jednym jest projektowanie i testowanie gigantycznych form do masowej produkcji; drugim jest połączenie w odlewach pustych ram pomocniczych z wewnętrznymi żebrami w celu zmniejszenia masy. wagę i poprawić odporność na zderzenia.
Obie innowacje zostały opracowane wspólnie przez międzynarodowych ekspertów w dziedzinie projektowania i odlewania i obejmowały wykorzystanie druku 3D, piasku przemysłowego i niestandardowych stopów.
Tak naprawdę dla producentów samochodów „integrowanie większych części” zawsze stanowiło problem: wytwarzanie większych form może rzeczywiście poprawić wydajność, ale jest kosztowne i niesie ze sobą niezliczone ryzyko.
Jeden z ekspertów ds. odlewów powiedział, że po wykonaniu dużej metalowej formy testowej każda korekta obróbki w procesie projektowania może kosztować 100 dolarów000, a całkowite przerobienie formy może kosztować 1,5 miliona dolarów. Inna osoba stwierdziła, że cały proces projektowania dużej metalowej formy kosztuje zwykle około 4 milionów dolarów. W rezultacie większość producentów samochodów boi się tego. Ponieważ biorąc pod uwagę aspekty hałasu i wibracji, montażu i obróbki powierzchni, ergonomii i odporności na zderzenia, zaprojektowanie idealnej formy może wymagać co najmniej sześciu korekt.
Pomimo ryzyka i trudności źródła podają, że pierwotną wizją Muska było znalezienie sposobu na odlanie całego podwozia w jednym kawałku.
W tym celu Tesla zwróciła się do firm, które do wykonania form testowych wykorzystują druk 3D i piasek przemysłowy. Dzięki cyfrowym plikom projektów za pomocą maszyny strumieniowej spoiwa nakłada się płynny klej na cienką warstwę piasku i buduje go warstwa po warstwie. Forma, w której można odlewać stopiony stop.
Jedno ze źródeł podało, że nawet w przypadku wielu wersji proces weryfikacji projektu poprzez odlewanie w piasku jest niezwykle tani i stanowi jedynie 3% kosztu prototypów metalowych – co oznacza, że Tesla może modyfikować prototyp tyle razy, ile potrzeba i zbudować go w ciągu zaledwie kilku sekund . Wydrukuj nowy prototyp w ciągu kilku godzin.
Z jednej strony jest to przewaga kosztowa, z drugiej strony, po zastosowaniu odlewu piaskowego, cykl weryfikacji projektu zajmuje tylko 2-3 miesięcy, podczas gdy prototyp formy metalowej zajmuje 6-12 miesięcy.
Ponadto rama pomocnicza podwozia samochodu jest zwykle pusta, aby zmniejszyć masę i poprawić odporność na zderzenia. Aby odlać pustą ramę pomocniczą, Tesla planuje umieścić w formie pełny rdzeń piaskowy wydrukowany za pomocą maszyny strumieniowej spoiwa. Po odlaniu części rdzeń piaskowy zostanie usunięty, pozostawiając pustkę.
Jednak podczas tego procesu, ze względu na różne właściwości stopu aluminium pierwotnie używanego do produkcji odlewów w formach piaskowych i metalowych, nie był on w stanie spełnić wymagań Tesli dotyczących odporności na zderzenia ani innych standardów. Dlatego eksperci od odlewów rozwiązali ten problem, tworząc stopy na zamówienie.
Gdy Tesla ukończy prototypową formę, może zainwestować w wykonanie ostatecznej formy metalowej do masowej produkcji.
▌Nowe modele Tesli zapewniają doskonałe możliwości użytkowe. Wiele firm samochodowych kontynuowało prace nad zintegrowanym odlewaniem ciśnieniowym.
Tesla pracuje obecnie nad dwoma małymi samochodami: jednym do użytku osobistego i drugim dla Robotaxi. Źródła zwracały uwagę, że konstrukcje podwozia są stosunkowo proste, co również stwarza doskonałe możliwości wykorzystania nowej technologii Tesli.
Oczywiście, jeśli Tesla ustali, że będzie odlewał ciśnieniowo podwozie zintegrowanego nadwozia, musi zdecydować, której maszyny odlewniczej użyć, a wybór ten będzie również determinował złożoność ramy samochodu - aby szybko wykonać odlew ciśnieniowy tak dużej części, Tesla będzie potrzebować nowej. W przypadku większych maszyn do odlewania ciśnieniowego siła zwarcia musi osiągnąć lub przekroczyć 16000 ton, co jest droższe i może wymagać większej powierzchni w fabryce.
Jednakże duża siła mocowania nie jest w stanie pomieścić drukowanego w 3D rdzenia piaskowego wymaganego do utworzenia pustej w środku ramy pomocniczej. Osoby zaznajomione z tą sprawą stwierdziły, że Tesla może rozwiązać ten problem, stosując inny typ maszyny do odlewania ciśnieniowego. W tej metodzie powoli wtryskiwany jest stopiony stop, zawierający rdzeń piaskowy, i zwykle uzyskuje się odlew o wyższej jakości; jednak proces ten zajmuje więcej czasu.
Tesla zawsze była solidnym zwolennikiem i praktykiem zintegrowanego odlewania ciśnieniowego. Według informacji udostępnionych przez firmę, dzięki zastosowaniu technologii zintegrowanego odlewania ciśnieniowego, 80 wytłoczonych i zespawanych części pierwotnego planu Modelu Y można zintegrować w jednym odlewie, co pozwala na redukcję kosztów o 40% i redukcję masy o 10%.
Warto zauważyć, że większość tych, którzy poszli za Teslą i dołączyli do zintegrowanego zespołu zajmującego się odlewaniem ciśnieniowym, to producenci samochodów wykorzystujących nowe źródła energii, tacy jak Weilai, Xpeng i Ideal, podczas gdy tradycyjnych producentów samochodów było bardzo niewiele. Teraz oprócz Toyoty, General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars itp. również zaczęły planować przyjęcie tej technologii.
Jeśli chodzi o cały łańcuch przemysłowy, Guotai Junan uważa, że segment wydobywczy składa się z materiałów ze stopów aluminium niepoddawanych obróbce cieplnej, maszyn do odlewania ciśnieniowego i form do odlewania ciśnieniowego. Marża zysku brutto zintegrowanych form odlewniczych wynosi 40%, stopa zysku netto wynosi 20%, zysk pojedynczego ogniwa jest najwyższy, bariery techniczne są najwyższe, a wzór jest zdecentralizowany. ; Środkowy nurt obejmuje zewnętrzne odlewnie ciśnieniowe i producentów pojazdów posiadających samodzielnie zbudowane linie produkcyjne. Konkurencja w tym segmencie jest duża. Kilku dostawców odlewów aluminiowych z podstawowymi zaletami zajmuje rynek pomocniczy dla większości modeli ze średniej i wyższej półki; segment niższego szczebla łączy się bezpośrednio z producentami OEM.
Minsheng Securities zwróciło również uwagę, że oczekuje się, że zintegrowane produkty odlewane ciśnieniowo obejmą produkty z tylnej podłogi, przednią kabinę, środkową podłogę, półkę na akumulator i inne powiązane części. Zaleca się zwrócenie uwagi na Ikodi, Xusheng Group, Wanfeng Aowei, Ruihu Mold, Merrill Lynch, Rongtai Technology, Bojun Technology, Duoli Technology, Xiangxin Technology, Huada Technology, Wencan Technology, Guangdong Hongtu, Lizhong Group, Lijin Technology, Yizumi, Xingyuan Zhuomai i technologia Heli.
