Этот новый прорыв позволяет отливать под давлением практически все сложные детали днища электромобилей в одно целое. Это будет ключом к будущим планам Tesla по производству доступных электромобилей и достижению прибыльности. Компания может разработать автомобиль с нуля за 18-24 месяцев. 3D-печать, промышленный песок и специальные сплавы играют важную роль.
По данным зарубежных СМИ со ссылкой на пять человек, знакомых с вопросом, Tesla добилась технологического прорыва в области комплексного литья под давлением, что станет ключом к плану Tesla по производству десятков миллионов доступных электромобилей и достижению прибыльности в ближайшее десятилетие.
Благодаря этому прорыву Tesla может отлить под давлением почти все сложные детали днища электромобиля в единую деталь вместо примерно 400 деталей.
Сообщается, что эта новая технология лежит в основе системы сборки Tesla «Unboxed Assembly Process». Когда в марте Tesla анонсировала систему сборки, она заявила, что она будет использоваться для поддержки производства недорогих моделей. Ожидается, что это позволит снизить себестоимость производства электромобилей на 50% и сократить производственные площади на 40%.
Источники отметили, что с помощью этой новой технологии Tesla может разработать автомобиль с нуля за 18-24 месяцев, в то время как большинству ее конкурентов в настоящее время на это может потребоваться 3-4 лет.
Tesla планировала выпустить небольшой электромобиль000 стоимостью 25 долларов. В этом отчете отмечается, что в этой модели может использоваться литая рама увеличенного размера, чтобы объединить переднюю часть, парковочное место и нижнюю часть кузова (где расположен аккумулятор). Ожидается, что Tesla примет решение, делать ли это уже в этом месяце, а конечный продукт может измениться в процессе проверки конструкции.
Терри Войчовски, президент американской инжиниринговой компании Caresoft Global, считает, что если Tesla сможет отлить под давлением большинство компонентов своего шасси как единое целое, это еще больше изменит способы проектирования и производства автомобилей. «Это чрезвычайно мощный инструмент, который оказывает огромное влияние на всю отрасль. Но это также чрезвычайно сложная задача, и отливки очень сложно изготавливать, особенно более крупные и сложные отливки».
▌3D-печать, промышленный песок и нестандартные сплавы
Прорыв Теслы на этот раз в основном заключается в двух аспектах: первый — как спроектировать и протестировать гигантские формы для массового производства; другой - то, как в отливках сочетаются полые подрамники с внутренними ребрами для снижения веса. вес и повысить ударопрочность.
Эти две инновации были совместно разработаны международными экспертами в области дизайна и литья с использованием 3D-печати, промышленного песка и специальных сплавов.
Фактически, для автопроизводителей «интеграция более крупных деталей» всегда была проблемой: изготовление более крупных форм действительно может повысить эффективность, но это дорого и сопряжено с бесчисленными рисками.
Один эксперт по литью сказал, что после изготовления большой металлической испытательной формы каждая корректировка механической обработки в процессе проектирования может стоить 100 долларов США,000, а полная переделка формы может стоить 1,5 миллиона долларов. Другой человек сказал, что весь процесс проектирования большой металлической формы обычно стоит около 4 миллионов долларов. В результате большинство автопроизводителей уклоняются от этого. Потому что с точки зрения шума и вибрации, сборки и обработки поверхности, эргономики и ударопрочности для создания идеальной формы может потребоваться как минимум шесть корректировок.
Несмотря на риски и трудности, источники отметили, что первоначальная идея Маска заключалась в том, чтобы найти способ отлить всю нижнюю часть кузова целиком.
С этой целью Tesla обратилась к компаниям, которые используют 3D-печать и промышленный песок для изготовления тестовых форм. С помощью файлов цифрового дизайна используется струйная машина для нанесения связующего, которая наносит жидкий клей на тонкий слой песка и формирует его слой за слоем. Форма, в которой можно отливать расплавленный сплав.
Один источник сообщил, что даже при наличии нескольких версий процесс проверки конструкции при литье в песчаные формы чрезвычайно дешев, всего 3% от стоимости металлических прототипов, а это означает, что Тесла может корректировать прототип столько раз, сколько необходимо, и построить его всего за несколько секунд. . Напечатайте новый прототип в течение нескольких часов.
С одной стороны, экономическое преимущество, а с другой стороны, после использования литья в песчаные формы цикл проверки конструкции занимает всего 2-3 месяцев, тогда как прототип металлической формы занимает 6-12 месяцев.
Кроме того, подрамник автомобильного шасси обычно бывает полым для уменьшения веса и повышения ударопрочности. Чтобы отлить полый подрамник, Tesla планирует поместить в форму твердый песчаный стержень, напечатанный на струйной машине со связующим. После того как деталь будет отлита под давлением, песчаная сердцевина будет удалена, оставив пустоту.
Однако во время этого процесса из-за разных характеристик алюминиевого сплава, первоначально использовавшегося для производства отливок в песчаных и металлических формах, он не смог соответствовать ударопрочности Теслы и другим стандартам. Поэтому специалисты по литью преодолели эту проблему, создав специальные сплавы.
Как только Tesla завершит разработку прототипа формы, она сможет инвестировать в изготовление окончательной металлической формы для массового производства.
▌Новые модели Tesla предоставляют отличные возможности использования. Многие автомобильные компании последовали примеру комплексного литья под давлением.
В настоящее время Tesla разрабатывает два небольших автомобиля: один для личного пользования, а другой для роботакси. Источники отметили, что конструкция их днища относительно проста, что также дает прекрасную возможность для использования новой технологии Tesla.
Конечно, если Tesla решит, что будет отливать под давлением нижнюю часть интегрированного кузова, она должна решить, какую машину для литья под давлением использовать, и этот выбор также будет определять сложность рамы автомобиля - чтобы быстро отлить под давлением такая большая деталь, Tesla понадобится новая. Для более крупных машин для литья под давлением сила зажима должна достигать или превышать 16,000 тонн, что дороже и может потребовать больших производственных площадей.
Однако высокая сила зажима не может вместить 3D-печатный песчаный сердечник, необходимый для создания полого подрамника. Люди, знакомые с этим вопросом, говорят, что Tesla могла бы решить эту проблему, используя другой тип машины для литья под давлением. Этот метод медленно впрыскивает расплавленный сплав, содержащий песчаную сердцевину, и обеспечивает более высокое качество отливки; однако этот процесс занимает больше времени.
Tesla всегда была твердым сторонником и практиком комплексного литья под давлением. Согласно информации, опубликованной компанией, с использованием интегрированной технологии литья под давлением 80 штампованных и сварных деталей оригинального плана Model Y могут быть объединены в одну отливку, что позволит снизить стоимость на 40% и вес на 10%.
Стоит отметить, что большинство из тех, кто присоединился к команде интегрированного литья под давлением, последовали за Tesla, были компаниями-производителями новых энергетических автомобилей, такими как Weilai, Xpeng и Ideal, в то время как традиционных автомобильных компаний было очень мало. Теперь помимо Toyota, General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars и т. д. также начали планировать внедрение этой технологии.
Что касается общей производственной цепочки, Гуотай Цзюнан считает, что восходящая часть состоит из материалов из алюминиевых сплавов, не подвергающихся термической обработке, машин для литья под давлением и форм для литья под давлением. Валовая прибыль от интегрированных форм для литья под давлением составляет 40%, норма чистой прибыли - 20%, прибыль от одного звена самая высокая, технические барьеры самые высокие, а модель децентрализована. ; В средний сегмент входят сторонние предприятия по литью под давлением и производители автомобилей с собственными производственными линиями. Конкуренция в этом сегменте жесткая. Несколько поставщиков алюминиевого литья с основными преимуществами занимают рынок поддержки большинства моделей среднего и высокого класса; нисходящий поток напрямую связан с OEM-производителями.
Minsheng Securities также отметила, что ожидается, что интегрированные продукты литья под давлением будут расширяться от продуктов заднего пола до передней кабины, среднего пола, аккумуляторного отсека и других сопутствующих деталей. Рекомендуется обратить внимание на 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, Синъюань Чжуомай и Heli Technology.
