टेस्लाले एक-टुक्रा कास्टिङ टेक्नोलोजीलाई उत्तम बनाउन सक्छ

रायटरसँग टेस्ला भित्र उत्कृष्ट स्रोतहरू छन् जस्तो देखिन्छ। सेप्टेम्बर 14, 2023 को एक रिपोर्टमा, यसले कम्पनीले आफ्ना कारहरूको अन्डरबडीलाई एक टुक्रामा कास्ट गर्ने लक्ष्यको नजिक पुगेको बताएको छ। डाइ कास्टिङ मूलतया एकदम सरल प्रक्रिया हो। मोल्ड बनाउनुहोस्, यसलाई पग्लिएको धातुले भर्नुहोस्, यसलाई चिसो हुन दिनुहोस्, मोल्ड हटाउनुहोस्, र भोइला! तत्काल कार। यदि तपाइँ Tinkertoys वा Matchbox कारहरू बनाउनुहुन्छ भने यसले राम्रो काम गर्दछ, तर यदि तपाइँ यसलाई पूर्ण आकारको सवारीहरू बनाउन प्रयोग गर्न प्रयास गर्नुहुन्छ भने यो धेरै गाह्रो छ।

कोनेस्टोगा वैगनहरू काठबाट बनेको फ्रेमको शीर्षमा बनाइएका थिए। प्रारम्भिक अटोमोबाइलहरूले पनि काठको फ्रेमहरू प्रयोग गर्थे। जब हेनरी फोर्डले पहिलो एसेम्ब्ली लाइन सिर्जना गरे, आदर्श भनेको सीढीको फ्रेममा सवारी साधनहरू निर्माण गर्ने थियो - दुईवटा फलामका रेलहरू क्रस टुक्राहरूसँग बाँधिएका थिए। पहिलो युनिबडी उत्पादन कार 1934 मा Citroen Traction Avant थियो, त्यसपछि अर्को वर्ष क्रिसलर एयरफ्लो।

युनिबडी कारहरूको मुनि कुनै फ्रेम हुँदैन। यसको सट्टा, मेटल बडीलाई आकार दिइन्छ र यस्तो तरिकाले बनाइन्छ कि यसले ड्राइभट्रेनको वजनलाई समर्थन गर्न सक्छ र दुर्घटनाको घटनामा बस्नेहरूलाई बचाउन सक्छ। 1950 को दशकको सुरुमा, होन्डा र टोयोटा जस्ता जापानी कम्पनीहरूद्वारा अग्रगामी उत्पादन नवाचारहरूबाट प्रेरित भएका अटोमेकरहरूले फ्रन्ट-ह्वील ड्राइभको साथ युनिबडी कारहरू बनाउन स्विच गरे।

इन्जिन, ट्रान्समिसन, डिफरेंशियल, ड्राइभशाफ्ट, स्ट्रट्स र ब्रेकसहित पूरा भएको सम्पूर्ण पावरट्रेनलाई छुट्टै प्लेटफर्ममा स्थापना गरिएको थियो जुन इन्जिनलाई माथिबाट फ्याँक्नु र माथिबाट प्रसारण गर्नुको सट्टा एसेम्बली लाइनको तलबाट ठाउँमा उठाइएको थियो। फ्रेममा बनाइएको कारहरूको लागि गरिएको थियो। परिवर्तनको कारण? छिटो विधानसभा समय जसले उत्पादनको एकाइ लागत कम गर्यो।

लामो समयको लागि, तथाकथित इकोनोमी कारहरूको लागि युनिबडी प्रविधिलाई प्राथमिकता दिइन्थ्यो जबकि ठूला सेडान र वैगनहरूको लागि सीढी फ्रेमहरू विकल्प थिए। त्यहाँ केही हाइब्रिडहरू मिसिएका थिए - अगाडि फ्रेम रेलहरू भएका कारहरू एक युनिबडी यात्री डिब्बामा बोल्ट। चेवी नोभा र MGB यस प्रवृत्तिका उदाहरणहरू थिए, जुन लामो समयसम्म टिकेन।

टेस्ला उच्च दबाव कास्टिङमा पिभोट्स

टेस्ला, जसले अटोमोबाइल कसरी बनाइन्छ बाधा पुर्‍याउने बानी पारेको छ, धेरै वर्ष पहिले उच्च दबाव कास्टिंगको साथ प्रयोग गर्न थाल्यो। पहिले यो पछाडिको संरचना बनाउन केन्द्रित थियो। जब यो सही भयो, यो अगाडि संरचना बनाउन स्विच भयो। अब, स्रोतहरूका अनुसार, टेस्लाले अगाडि, केन्द्र र पछाडिका खण्डहरू सबै एउटै सञ्चालनमा प्रेशर कास्टिङमा ध्यान केन्द्रित गरिरहेको छ।

किन? किनभने परम्परागत उत्पादन प्रविधिहरूले 400 व्यक्तिगत स्ट्याम्पिङहरू प्रयोग गर्दछ जुन त्यसपछि पूर्ण युनिबडी संरचना बनाउनको लागि वेल्डेड, बोल्ट, स्क्रू वा सँगै टाँसिएको हुनुपर्छ। यदि टेस्लाले यो अधिकार प्राप्त गर्न सक्छ भने, यसको निर्माण लागत 50 प्रतिशत सम्म घटाउन सकिन्छ। यसले, बदलेमा, प्रत्येक अन्य निर्मातालाई प्रतिक्रिया दिन वा आफूलाई प्रतिस्पर्धा गर्न असक्षम फेला पार्न ठूलो दबाब दिनेछ।

यो भनाइ बिना नै जान्छ कि ती उत्पादकहरूले चारैतिरबाट स्तब्ध भएको महसुस गरिरहेका छन् किनभने उत्पीडित संघसंयुक्त मजदुरहरू ढोकामा पिटिरहेका छन् र अझै पनि कमाइएका नाफाको ठूलो टुक्राको माग गरिरहेका छन्।

जनरल मोटर्समा ३ दशकसम्म काम गर्ने टेरी वोइचोस्कलाई अटोमोबाइल उत्पादन गर्ने बारे एक वा दुई कुरा थाहा छ। उनी अहिले अमेरिकी इन्जिनियरिङ कम्पनी केयरसफ्ट ग्लोबलका अध्यक्ष छन्। उनले रोयटर्सलाई भने कि यदि टेस्लाले EV को अधिकांश अन्डरबडी गिगाकास्ट गर्न प्रबन्ध गर्छ भने, यसले कारहरूको डिजाइन र निर्माण गर्ने तरिकालाई थप बाधा पुर्‍याउँछ। "यो स्टेरोइडहरूमा एक सक्षमकर्ता हो। यसको उद्योगको लागि ठूलो प्रभाव छ, तर यो एक धेरै चुनौतीपूर्ण कार्य हो। कास्टिङहरू गर्न धेरै गाह्रो छ, विशेष गरी ठूला र थप जटिल।"

स्रोतहरू मध्ये दुईले भने कि टेस्लाको नयाँ डिजाइन र निर्माण प्रविधिको अर्थ कम्पनीले 18 देखि 24 महिनामा जमिनबाट कार विकास गर्न सक्छ, जबकि धेरैजसो प्रतिद्वन्द्वीहरूले हाल तीन देखि चार वर्षसम्म लिन सक्छन्। एउटा ठूलो फ्रेम - ब्याट्री राखिएको बीचको अन्डरबडीसँग अगाडि र पछाडिका खण्डहरू मिलाएर - लगभग $ 25,000 को लागि खुद्रा बिक्री हुने नयाँ, सानो इलेक्ट्रिक कार निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। टेस्लाले यस महिनाको रूपमा एक टुक्रा प्लेटफर्म कास्ट गर्ने कि मर्ने निर्णय गर्ने अपेक्षा गरिएको थियो, तीन स्रोतहरूले भने।

महत्त्वपूर्ण चुनौतीहरू अगाडि

उच्च दबाव कास्टिङहरू प्रयोग गर्नमा टेस्लाका लागि सबैभन्दा ठूलो चुनौतीहरू मध्ये एउटा सबफ्रेमहरू डिजाइन गर्नु हो जुन खाली छन् तर तिनीहरूलाई दुर्घटनाको समयमा हुने बलहरू नष्ट गर्न सक्षम बनाउन आवश्यक आन्तरिक रिबहरू छन्। स्रोतहरूले बेलायत, जर्मनी, जापान र संयुक्त राज्य अमेरिकामा डिजाइन र कास्टिङ विशेषज्ञहरूद्वारा आविष्कारहरू थ्रीडी प्रिन्टिङ र औद्योगिक बालुवा प्रयोग गर्ने दाबी गर्छन्।

ठूला कम्पोनेन्टहरूको उच्च दबाव कास्टिङको लागि आवश्यक मोल्डहरू बनाउन धेरै महँगो हुन सक्छ र धेरै जोखिमहरू पनि आउँछ। एक पटक ठूलो धातु परीक्षण मोल्ड बनाइसकेपछि, एक कास्टिङ विशेषज्ञका अनुसार, डिजाइन प्रक्रियाको क्रममा मेसिनिङ ट्वीकहरू $ 100,000 खर्च हुन सक्छ, वा मोल्डलाई पूर्ण रूपमा पुन: गर्न $ 1.5 मिलियनमा आउन सक्छ, एक कास्टिङ विशेषज्ञका अनुसार। अर्कोले भने कि ठूलो धातु मोल्डको लागि सम्पूर्ण डिजाइन प्रक्रिया सामान्यतया $ 4 मिलियन खर्च हुनेछ।

धेरै अटोमेकरहरूले लागत र जोखिमहरू धेरै उच्च भएको ठानेका छन्, विशेष गरी कुनै डिजाइनलाई शोर र कम्पन, फिट र फिनिश, एर्गोनोमिक्स र क्र्यास योग्यताको परिप्रेक्ष्यबाट सही डाइ प्राप्त गर्न आधा दर्जन वा बढी ट्वीकहरू आवश्यक पर्दछ। तर जोखिम त्यस्तो चीज हो जसले विरलै रकेटहरू पछाडि उडाउने पहिलो व्यक्ति एलोन मस्कलाई सताउँछ।

औद्योगिक बालुवा र थ्रीडी प्रिन्टिङ

टेस्लाले कथित रूपमा थ्रीडी प्रिन्टरहरूको साथ औद्योगिक बालुवाबाट परीक्षण मोल्डहरू बनाउने फर्महरूमा फर्केको छ। डिजिटल डिजाइन फाइल प्रयोग गरेर, बाइन्डर जेटहरू भनेर चिनिने प्रिन्टरहरूले तरल बाइन्डिङ एजेन्टलाई बालुवाको पातलो तहमा जम्मा गर्छन् र बिस्तारै मोल्ड बनाउँछन्, तहद्वारा तह, जसले पग्लिएको मिश्र धातुलाई मर्न सक्छ। एक स्रोतका अनुसार, बालुवा कास्टिङको साथ डिजाइन प्रमाणीकरण प्रक्रियाको लागत मेटल प्रोटोटाइपको साथ समान कामको लगभग 3% खर्च हुन्छ।

यसको मतलब टेस्लाले डेस्कटप मेटल र यसको ExOne एकाइ जस्ता कम्पनीहरूबाट मेशिनहरू प्रयोग गरेर घण्टाको मामिलामा नयाँ पुन: प्रिन्ट गर्न, प्रोटोटाइपहरू जति पटक आवश्यकता अनुसार ट्वीक गर्न सक्छ। बालुवा कास्टिङ प्रयोग गरी डिजाइन प्रमाणीकरण चक्र दुई देखि तीन महिना मात्र लाग्छ, दुई स्रोतले भने, धातुबाट बनेको मोल्डको लागि छ महिनादेखि एक वर्षसम्मको तुलनामा।

त्यो ठूलो लचिलोपनको बावजुद, तथापि, ठूला स्तरका कास्टिङहरू सफलतापूर्वक बनाउनु अघि पार गर्न अझै एउटा ठूलो बाधा थियो। कास्टिङ उत्पादन गर्न प्रयोग गरिने एल्युमिनियम मिश्र धातुले बनेको मोल्डमा भन्दा बालुवाबाट बनेको मोल्डमा फरक व्यवहार गर्छ। प्रारम्भिक प्रोटोटाइपहरू प्राय: टेस्लाको विशिष्टताहरू पूरा गर्न असफल भए।

कास्टिङ विशेषज्ञहरूले विशेष मिश्र धातुहरू बनाएर, पग्लिएको मिश्र धातुको शीतलन प्रक्रियालाई फाइन ट्युनिङ गरेर, र पोस्ट-उत्पादन गर्मी उपचारको साथ आउँदैछ भनेर विजय हासिल गरे, तीन स्रोतहरूले भने। एकपटक टेस्ला प्रोटोटाइप बालुवा मोल्डसँग सन्तुष्ट भएपछि, यसले ठूलो उत्पादनको लागि अन्तिम धातु मोल्डमा लगानी गर्न सक्छ।

स्रोतहरूले भने कि टेस्लाको आगामी सानो कार/रोबोटक्सीले यसलाई एक EV प्लेटफर्मलाई एक टुक्रामा कास्ट गर्ने उत्तम अवसर दिएको छ, मुख्यतया किनभने यसको अन्डरबडी सरल छ। साना कारहरूको अगाडि र पछाडि ठूलो "ओभरह्याङ" हुँदैन। "यो एक तरिकामा डुङ्गा जस्तै हो, ब्याट्री ट्रे दुबै छेउमा साना पखेटा जोडिएको छ। त्यो एक टुक्रामा गर्न को लागी अर्थ हुनेछ, "एक व्यक्तिले भने।

स्रोतहरूले दाबी गरे कि टेस्लाले अझै पनि कुन प्रकारको प्रेस प्रयोग गर्ने भनेर निर्णय गर्न बाँकी छ यदि यसले अन्डरबडीलाई एक टुक्रामा कास्ट गर्ने निर्णय गर्छ भने। ठूला शरीरका अंगहरू तुरुन्तै निर्माण गर्न 16,000 टन वा सोभन्दा बढी क्ल्याम्पिङ पावर भएका ठूला कास्टिङ मेसिनहरू चाहिन्छ। त्यस्ता मेसिनहरू महँगो हुनेछन् र ठूला कारखाना भवनहरू आवश्यक पर्न सक्छन्।

उच्च क्ल्याम्पिङ पावर भएका प्रेसहरूले खाली सबफ्रेमहरू बनाउन आवश्यक थ्रीडी प्रिन्टेड बालुवा कोरहरू समायोजन गर्न सक्दैन। त्यो समस्या समाधान गर्न, टेस्लाले एक फरक प्रकारको प्रेस प्रयोग गरिरहेको छ जसमा पिघलेको मिश्र धातुलाई बिस्तारै इन्जेक्सन गर्न सकिन्छ - एक विधि जसले उच्च गुणस्तरको कास्टिङ उत्पादन गर्छ र बालुवा कोरहरू समायोजन गर्न सक्छ।

समस्या छ: त्यो प्रक्रिया लामो समय लाग्छ। "टेस्लाले अझै पनि उत्पादकताको लागि उच्च दबाब छनोट गर्न सक्छ, वा तिनीहरूले गुणस्तर र बहुमुखी प्रतिभाको लागि ढिलो मिश्र धातु इंजेक्शन छनौट गर्न सक्छन्," एक व्यक्तिले भने। "यस बिन्दुमा यो अझै एक सिक्का टस हो।"

टेकअवे

टेस्लाले जुनसुकै निर्णय गर्यो, यसले विश्वभरको अटो उद्योगमा असर पार्ने प्रभाव पार्नेछ। टेस्ला, महत्त्वपूर्ण मूल्य कटौतीको बावजुद, अझै पनि नाफामा इलेक्ट्रिक कारहरू बनाउँदैछ - केहि लिगेसी अटोमेकरहरूले गर्न अत्यन्तै गाह्रो भइरहेको छ।

यदि टेस्लाले उच्च दबाव कास्टिङहरू प्रयोग गरेर आफ्नो उत्पादन लागतलाई उल्लेखनीय रूपमा ट्रिम गर्न सक्छ भने, ती कम्पनीहरू आर्थिक रूपमा अझ ठूलो दबाबमा पर्नेछ। कोडाक र नोकियालाई के भयो भनेर कल्पना गर्न गाह्रो छैन। यसले विश्व अर्थतन्त्रलाई कहाँ छोड्छ र वर्तमानमा परम्परागत कारहरू बनाउने सबै कामदारहरू कसैको अनुमान छ।

स्रोत:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/

लेखक: स्टीव ह्यान्ले

MAT Aluminium बाट May Jiang द्वारा सम्पादन गरिएको