टेस्लाले एक-टुक्रा कास्टिङ प्रविधिमा पूर्णता हासिल गरेको हुन सक्छ

रोयटर्ससँग टेस्ला भित्र गहिरो उत्कृष्ट स्रोतहरू छन् जस्तो देखिन्छ। सेप्टेम्बर १४, २०२३ को एक रिपोर्टमा, यसले कम्तिमा ५ जनाले कम्पनीलाई आफ्नो कारको अन्डरबडीलाई एउटै टुक्रामा कास्ट गर्ने लक्ष्यको नजिक पुगेको बताएको बताएको छ। डाइ कास्टिङ मूलतः एकदम सरल प्रक्रिया हो। मोल्ड सिर्जना गर्नुहोस्, यसलाई पग्लिएको धातुले भर्नुहोस्, यसलाई चिसो हुन दिनुहोस्, मोल्ड हटाउनुहोस्, र भोइला! तत्काल कार। यदि तपाईं टिंकरटोय वा म्याचबक्स कारहरू बनाउँदै हुनुहुन्छ भने यो राम्रोसँग काम गर्दछ, तर यदि तपाईंले यसलाई पूर्ण आकारका सवारी साधनहरू बनाउन प्रयोग गर्ने प्रयास गर्नुभयो भने यो अत्यन्तै गाह्रो छ।

कोनेस्टोगा वैगनहरू काठबाट बनेका फ्रेमहरूको माथि बनाइन्थ्यो। प्रारम्भिक अटोमोबाइलहरूले पनि काठको फ्रेमहरू प्रयोग गर्थे। जब हेनरी फोर्डले पहिलो एसेम्बली लाइन सिर्जना गरे, तब भर्‍याङको फ्रेममा सवारी साधनहरू निर्माण गर्ने आदर्श थियो - क्रस टुक्राहरूसँग बाँधिएका दुई फलामका रेलहरू। पहिलो युनिबडी उत्पादन कार १९३४ मा सिट्रोएन ट्र्याक्सन एभेन्ट थियो, त्यसपछि अर्को वर्ष क्रिसलर एयरफ्लो आयो।

युनिबडी कारहरूको मुनि कुनै फ्रेम हुँदैन। बरु, धातुको बडीलाई यसरी आकार र बनाइएको हुन्छ कि यसले ड्राइभट्रेनको तौललाई समर्थन गर्न सक्छ र दुर्घटनाको अवस्थामा यात्रुहरूलाई सुरक्षित राख्न सक्छ। १९५० को दशकको सुरुवातदेखि, होन्डा र टोयोटा जस्ता जापानी कम्पनीहरूले अग्रगामी उत्पादन नवप्रवर्तनहरूबाट प्रेरित अटोमेकरहरूले फ्रन्ट-ह्वील ड्राइभ भएका युनिबडी कारहरू बनाउन थाले।

इन्जिन, ट्रान्समिसन, डिफरेंशियल, ड्राइभशाफ्ट, स्ट्रट्स र ब्रेकहरू सहितको सम्पूर्ण पावरट्रेनलाई फ्रेममा बनाइएका कारहरूको लागि गरिएको तरिकाले माथिबाट इन्जिन र ट्रान्समिसन खसाल्नुको सट्टा एसेम्बली लाइनमा तलबाट उठाइएको छुट्टै प्लेटफर्ममा जडान गरिएको थियो। परिवर्तनको कारण के हो? छिटो एसेम्बली समय जसले उत्पादनको एकाइ लागत कम गर्यो।

लामो समयसम्म, तथाकथित इकोनोमी कारहरूको लागि युनिबडी प्रविधिलाई प्राथमिकता दिइन्थ्यो भने ठूला सेडान र वैगनहरूको लागि भर्याङ फ्रेमहरू रोजाइ थिए। त्यहाँ केही हाइब्रिडहरू मिसिएका थिए - अगाडि फ्रेम रेलहरू भएका कारहरू जसलाई युनिबडी यात्रु डिब्बामा बोल्ट गरिएको थियो। चेभी नोभा र एमजीबी यस प्रवृत्तिका उदाहरणहरू थिए, जुन लामो समयसम्म टिकेन।

टेस्ला उच्च चापको कास्टिङमा केन्द्रित

अटोमोबाइल बनाउने तरिकामा बाधा पुर्‍याउने बानी बसालेको टेस्लाले धेरै वर्षअघि उच्च चापको कास्टिङको प्रयोग गर्न थाल्यो। पहिले यसले पछाडिको संरचना बनाउनमा ध्यान केन्द्रित गर्‍यो। जब यो सही भयो, यसले अगाडिको संरचना बनाउन थाल्यो। अब, स्रोतहरूका अनुसार, टेस्लाले अगाडि, केन्द्र र पछाडिको भागहरू सबै एउटै अपरेशनमा प्रेसर कास्टिङमा ध्यान केन्द्रित गरिरहेको छ।

किन? किनभने परम्परागत उत्पादन प्रविधिहरूमा ४०० वटासम्म व्यक्तिगत स्ट्याम्पिङहरू प्रयोग गरिन्छ जसलाई त्यसपछि वेल्डेड, बोल्ट, स्क्रू वा टाँसिएको हुनुपर्छ जसले गर्दा पूर्ण युनिबडी संरचना बनाउन सकिन्छ। यदि टेस्लाले यो सही गर्न सक्छ भने, यसको उत्पादन लागत ५० प्रतिशतसम्म घटाउन सकिन्छ। यसले गर्दा, अन्य सबै निर्माताहरूलाई प्रतिक्रिया दिन वा प्रतिस्पर्धा गर्न असमर्थ पाउन ठूलो दबाब पर्नेछ।

भनिरहनु पर्दैन कि ती उत्पादकहरूले चारैतिरबाट पिटिएको महसुस गरिरहेका छन् किनकि उग्र युनियनमा आवद्ध कामदारहरू ढोका ढकढक्याइरहेका छन् र अझै पनि कमाइरहेका नाफाको ठूलो हिस्साको माग गरिरहेका छन्।

जनरल मोटर्समा ३ दशकसम्म काम गरेका टेरी वोयचोस्कलाई अटोमोबाइल निर्माणको बारेमा एक वा दुई कुरा थाहा छ। उनी अहिले अमेरिकी इन्जिनियरिङ कम्पनी केयरसफ्ट ग्लोबलका अध्यक्ष हुन्। उनले रोयटर्सलाई भने कि यदि टेस्लाले ईभीको अधिकांश अन्डरबडीलाई गिगाकास्ट गर्न सफल भयो भने, यसले कारहरूको डिजाइन र निर्माण गर्ने तरिकालाई अझ बाधा पुर्‍याउनेछ। "यो स्टेरोइडमा सक्षम पार्ने काम हो। यसको उद्योगको लागि ठूलो प्रभाव छ, तर यो धेरै चुनौतीपूर्ण कार्य हो। कास्टिङ गर्न धेरै गाह्रो छ, विशेष गरी ठूला र जटिल।"

दुई स्रोतहरूले भने कि टेस्लाको नयाँ डिजाइन र निर्माण प्रविधिको अर्थ कम्पनीले १८ देखि २४ महिनामा जमिनबाट कार विकास गर्न सक्छ, जबकि धेरैजसो प्रतिस्पर्धीहरूले हाल तीन देखि चार वर्षसम्म लिन सक्छन्। एउटा ठूलो फ्रेम - अगाडि र पछाडिको भागलाई ब्याट्री राखिएको बीचको अन्डरबडीसँग जोडेर - नयाँ, सानो इलेक्ट्रिक कार निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ जुन लगभग $२५,००० मा खुद्रा बिक्री हुन्छ। टेस्लाले यस महिनाको छिट्टै एक-टुक्रा प्लेटफर्ममा डाइ-कास्ट गर्ने कि नगर्ने भन्ने निर्णय गर्ने अपेक्षा गरिएको थियो, तीन स्रोतहरूले भने।

अगाडि रहेका महत्त्वपूर्ण चुनौतीहरू

उच्च चापको कास्टिङ प्रयोग गर्ने सन्दर्भमा टेस्लाको लागि सबैभन्दा ठूलो चुनौती भनेको सबफ्रेमहरू डिजाइन गर्नु हो जुन खोक्रो छन् तर दुर्घटनाको समयमा हुने बलहरूलाई नष्ट गर्न सक्षम बनाउन आवश्यक आन्तरिक रिबहरू छन्। स्रोतहरूले बेलायत, जर्मनी, जापान र संयुक्त राज्य अमेरिकाका डिजाइन र कास्टिङ विशेषज्ञहरूद्वारा गरिएका नवप्रवर्तनहरूले थ्रीडी प्रिन्टिङ र औद्योगिक बालुवाको प्रयोग गर्ने दाबी गर्छन्।

ठूला कम्पोनेन्टहरूको उच्च चापको कास्टिङको लागि आवश्यक पर्ने साँचाहरू बनाउनु धेरै महँगो हुन सक्छ र यसमा धेरै जोखिमहरू पनि हुन्छन्। एक पटक ठूलो धातु परीक्षण साँचा बनिसकेपछि, डिजाइन प्रक्रियाको क्रममा मेसिनिङ ट्वीकहरू प्रति पटक $१००,००० खर्च हुन सक्छ, वा साँचोलाई पूर्ण रूपमा पुन: गर्न $१.५ मिलियन लाग्न सक्छ, एक कास्टिङ विशेषज्ञका अनुसार। अर्कोले भने कि ठूलो धातु साँचाको लागि सम्पूर्ण डिजाइन प्रक्रिया सामान्यतया $४ मिलियन खर्च हुन्छ।

धेरै अटोमेकरहरूले लागत र जोखिमहरू धेरै उच्च भएको ठानेका छन्, विशेष गरी आवाज र कम्पन, फिट र फिनिश, एर्गोनोमिक्स र क्र्यासयोग्यताको दृष्टिकोणबाट उत्तम डाइ प्राप्त गर्न डिजाइनमा आधा दर्जन वा बढी परिवर्तनहरू आवश्यक पर्न सक्छ। तर जोखिम त्यस्तो चीज हो जसले एलोन मस्कलाई विरलै चिन्तित बनाउँछ, जसले रकेटहरूलाई पछाडि उडाउन पहिलो व्यक्ति थिए।

औद्योगिक बालुवा र थ्रीडी प्रिन्टिङ

टेस्लाले थ्रीडी प्रिन्टरहरू प्रयोग गरेर औद्योगिक बालुवाबाट परीक्षण मोल्डहरू बनाउने फर्महरूतिर ध्यान केन्द्रित गरेको रिपोर्ट गरिएको छ। डिजिटल डिजाइन फाइल प्रयोग गरेर, बाइन्डर जेट भनेर चिनिने प्रिन्टरहरूले बालुवाको पातलो तहमा तरल बाइन्डिङ एजेन्ट जम्मा गर्छन् र बिस्तारै तह-दर-तह मोल्ड बनाउँछन्, जसले पग्लिएका मिश्र धातुहरूलाई डाइ-कास्ट गर्न सक्छ। एउटा स्रोतका अनुसार, बालुवा कास्टिङको साथ डिजाइन प्रमाणीकरण प्रक्रियाको लागत धातु प्रोटोटाइपको साथ समान काम गर्ने लगभग ३% खर्च हुन्छ।

यसको अर्थ टेस्लाले प्रोटोटाइपहरूलाई आवश्यकता अनुसार धेरै पटक परिवर्तन गर्न सक्छ, डेस्कटप मेटल र यसको एक्सवन युनिट जस्ता कम्पनीहरूका मेसिनहरू प्रयोग गरेर केही घण्टामै नयाँ पुन: प्रिन्ट गर्न सक्छ। बालुवा कास्टिङ प्रयोग गरेर डिजाइन प्रमाणीकरण चक्र दुई देखि तीन महिना मात्र लाग्छ, दुई स्रोतहरूले भने, धातुबाट बनेको मोल्डको लागि छ महिनादेखि एक वर्षसम्मको तुलनामा।

त्यो ठूलो लचिलोपनको बावजुद, ठूलो मात्रामा कास्टिङ सफलतापूर्वक बनाउन सक्नु अघि अझै एउटा प्रमुख बाधा पार गर्नुपर्ने थियो। कास्टिङ उत्पादन गर्न प्रयोग गरिने एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूले बालुवाबाट बनेका साँचाहरूमा धातुबाट बनेका साँचाहरू भन्दा फरक व्यवहार गर्छन्। प्रारम्भिक प्रोटोटाइपहरू प्रायः टेस्लाको विशिष्टताहरू पूरा गर्न असफल भए।

तीन स्रोतहरूले भने कि कास्टिङ विशेषज्ञहरूले विशेष मिश्र धातुहरू तयार गरेर, पग्लिएको मिश्र धातुको शीतलन प्रक्रियालाई राम्रोसँग मिलाएर, र उत्पादन पछिको ताप उपचारको साथ आएर त्यो समस्यालाई पार गरे। टेस्ला प्रोटोटाइप बालुवा मोल्डसँग सन्तुष्ट भएपछि, यसले ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि अन्तिम धातु मोल्डमा लगानी गर्न सक्छ।

स्रोतहरूले भने कि टेस्लाको आगामी सानो कार/रोबोट्याक्सीले यसलाई 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 तरिकाले डुङ्गा जस्तै हो, दुबै छेउमा साना पखेटाहरू जोडिएको ब्याट्री ट्रे। त्यो एक टुक्रामा गर्नु अर्थपूर्ण हुनेछ," एक व्यक्तिले भने।

स्रोतहरूले दाबी गरे कि टेस्लाले अन्डरबडीलाई एक टुक्रामा कास्ट गर्ने निर्णय गरेमा कस्तो प्रकारको प्रेस प्रयोग गर्ने भनेर अझै निर्णय गर्न बाँकी छ। ठूला शरीरका भागहरू छिटो निर्माण गर्न १६,००० टन वा सोभन्दा बढीको क्ल्याम्पिङ पावर भएका ठूला कास्टिङ मेसिनहरू आवश्यक पर्नेछ। त्यस्ता मेसिनहरू महँगो हुनेछन् र ठूला कारखाना भवनहरू आवश्यक पर्न सक्छन्।

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

समस्या यो हो: त्यो प्रक्रियाले लामो समय लिन्छ। "टेस्लाले अझै पनि उत्पादकत्वको लागि उच्च चाप रोज्न सक्छ, वा गुणस्तर र बहुमुखी प्रतिभाको लागि उनीहरूले ढिलो मिश्र धातु इन्जेक्सन रोज्न सक्छन्," एक जनाले भने। "यस बिन्दुमा यो अझै पनि सिक्का उछाल्ने कुरा हो।"

टेकअवे

टेस्लाले जे निर्णय गरे पनि, यसको प्रभाव विश्वव्यापी अटो उद्योगमा पर्नेछ। उल्लेखनीय मूल्य कटौतीको बावजुद, टेस्लाले अझै पनि नाफामा विद्युतीय कारहरू बनाउँदैछ - जुन काम पुराना अटोमेकरहरूलाई अत्यन्तै गाह्रो भइरहेको छ।

यदि टेस्लाले उच्च चापको कास्टिङ प्रयोग गरेर आफ्नो उत्पादन लागतमा उल्लेखनीय कटौती गर्न सक्छ भने, ती कम्पनीहरू आर्थिक रूपमा अझ बढी दबाबमा पर्नेछन्। कोडाक र नोकियालाई के भयो भनेर कल्पना गर्न गाह्रो छैन। यसले विश्व अर्थतन्त्र र हाल परम्परागत कारहरू बनाउने सबै कामदारहरूलाई कहाँ छोड्छ भन्ने कुरा जो कोहीले पनि अनुमान गर्न सक्छ।

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

लेखक: स्टिभ ह्यान्ली

MAT एल्युमिनियमबाट मे जियाङ द्वारा सम्पादन गरिएको