Reuters'ın Tesla'nın derinliklerinde mükemmel kaynakları var gibi görünüyor. 14 Eylül 2023 tarihli bir raporda, en az 5 kişinin şirketin araçlarının alt gövdesini tek parça halinde dökme hedefine yaklaştığını söylediğini söylüyor. Pres döküm temelde oldukça basit bir işlemdir. Bir kalıp oluşturun, erimiş metalle doldurun, soğumasını bekleyin, kalıbı çıkarın ve işte! Anında araba. Tinkertoys veya Matchbox arabaları yapıyorsanız iyi çalışır, ancak tam boyutlu araçlar yapmak için kullanmaya çalışırsanız son derece zordur.
Conestoga vagonları keresteden yapılmış şasilerin üstüne inşa edildi. İlk otomobiller de ahşap şasiler kullandı. Henry Ford ilk montaj hattını yarattığında, norm, araçları bir merdiven şasisi üzerine inşa etmekti - çapraz parçalarla birbirine bağlanmış iki demir ray. İlk tek gövdeli üretim arabası 1934'te Citroen Traction Avant'dı ve bunu ertesi yıl Chrysler Airflow izledi.
Tek gövdeli arabaların altında şasi yoktur. Bunun yerine, metal gövde, aktarma organlarının ağırlığını destekleyebilecek ve bir çarpışma durumunda yolcuları koruyabilecek şekilde şekillendirilmiş ve oluşturulmuştur. 1950'lerde, Honda ve Toyota gibi Japon şirketlerinin öncülük ettiği üretim yeniliklerinden etkilenen otomobil üreticileri, önden çekişli tek gövdeli arabalar üretmeye başladı.
Motor, şanzıman, diferansiyel, tahrik milleri, destekler ve frenlerle birlikte tüm güç aktarma organları, şasi üzerine inşa edilen otomobillerde olduğu gibi motor ve şanzımanın yukarıdan indirilmesi yerine, montaj hattında aşağıdan kaldırılarak yerine yerleştirilen ayrı bir platforma yerleştirildi. Değişikliğin nedeni? Daha düşük üretim birim maliyetlerine yol açan daha hızlı montaj süreleri.
Uzun bir süre, tek gövde teknolojisi, sözde ekonomik arabalar için tercih edilirken, merdiven şasileri daha büyük sedanlar ve station wagon'lar için tercih edildi. Bazı hibritler de vardı — önde şasi rayları tek gövdeli bir yolcu bölmesine cıvatalanmış arabalar. Chevy Nova ve MGB, uzun sürmeyen bu eğilimin örnekleriydi.
Tesla Yüksek Basınçlı Döküme Geçiş Yapıyor
Otomobillerin nasıl yapıldığını bozma alışkanlığı edinen Tesla, birkaç yıl önce yüksek basınçlı dökümlerle deneyler yapmaya başladı. İlk olarak arka yapıyı yapmaya odaklandı. Bunu doğru yaptığında, ön yapıyı yapmaya geçti. Kaynaklara göre, Tesla şimdi ön, orta ve arka bölümlerin hepsini tek bir işlemde basınçlı dökümle yapmaya odaklanıyor.
Neden? Çünkü geleneksel üretim teknikleri, daha sonra kaynaklanması, cıvatalanması, vidalanması veya yapıştırılması gereken 400'e kadar ayrı damgalama kullanır ve böylece komple bir tek gövde yapısı elde edilir. Tesla bunu doğru şekilde başarabilirse, üretim maliyeti yüzde 50'ye kadar düşürülebilir. Bu da, diğer tüm üreticilerin yanıt vermesi veya rekabet edememesi için muazzam bir baskı oluşturacaktır.
Söylemeye gerek yok, bu üreticiler her taraftan hırpalanmış hissediyorlar, çünkü küstah sendikalı işçiler kapıları çalıyor ve hala elde edilen kârlardan daha büyük bir pay talep ediyorlar.
General Motors'da 30 yıl çalışmış olan Terry Woychowsk, otomobil üretimi hakkında bir iki şey biliyor. Şu anda ABD mühendislik şirketi Caresoft Global'in başkanı. Reuters'a, Tesla'nın bir EV'nin alt gövdesinin çoğunu gigacast ile üretmeyi başarması durumunda, otomobillerin tasarlanma ve üretilme biçimini daha da bozacağını söylüyor. "Bu, steroidler üzerinde bir kolaylaştırıcı. Sektör için büyük bir etkisi var, ancak çok zorlu bir görev. Döküm yapmak çok zordur, özellikle de daha büyük ve daha karmaşık olanlar."
Kaynaklardan ikisi, Tesla'nın yeni tasarım ve üretim tekniklerinin şirketin sıfırdan bir arabayı 18 ila 24 ayda geliştirebileceği anlamına geldiğini, rakiplerin çoğunun şu anda üç ila dört yıl sürebileceğini söyledi. Ön ve arka bölümleri, pilin bulunduğu orta alt gövdeyle birleştiren tek bir büyük çerçeve, yaklaşık 25.000 dolara satılan yeni, daha küçük bir elektrikli araba üretmek için kullanılabilir. Kaynaklardan üçü, Tesla'nın bu ay içinde tek parça bir platformu kalıp döküm yapıp yapmamaya karar vermesinin beklendiğini söyledi.
Önümüzde Önemli Zorluklar Var
Tesla'nın yüksek basınçlı dökümleri kullanırken karşılaştığı en büyük zorluklardan biri, içi boş olan ancak çarpışmalar sırasında oluşan kuvvetleri dağıtabilmeleri için gereken iç kaburgalara sahip alt şasiler tasarlamaktır. Kaynaklar, İngiltere, Almanya, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tasarım ve döküm uzmanlarının yeniliklerinin 3D baskı ve endüstriyel kumdan yararlandığını iddia ediyor.
Büyük bileşenlerin yüksek basınçla dökümü için gereken kalıpları yapmak oldukça pahalı olabilir ve önemli riskler taşır. Bir döküm uzmanına göre, büyük bir metal test kalıbı yapıldıktan sonra, tasarım süreci sırasında yapılan işleme ince ayarları 100.000 dolara mal olabilir veya kalıbı tamamen yeniden yapmak 1,5 milyon dolara mal olabilir. Başka biri, büyük bir metal kalıbın tüm tasarım sürecinin genellikle yaklaşık 4 milyon dolara mal olacağını söyledi.
Birçok otomobil üreticisi maliyeti ve riskleri çok yüksek olarak değerlendirdi, özellikle de bir tasarımın gürültü ve titreşim, uyum ve bitiş, ergonomi ve çarpışma dayanıklılığı açısından mükemmel bir kalıp elde etmek için yarım düzine veya daha fazla ince ayara ihtiyacı olabileceğinden. Ancak risk, roketleri geriye doğru uçuran ilk kişi olan Elon Musk'ı nadiren rahatsız eden bir şeydir.
Endüstriyel Kum ve 3D Baskı
Tesla'nın 3D yazıcılarla endüstriyel kumdan test kalıpları yapan firmalara yöneldiği bildiriliyor. Bağlayıcı jetler olarak bilinen yazıcılar, dijital bir tasarım dosyası kullanarak ince bir kum tabakasına sıvı bir bağlayıcı madde yerleştiriyor ve kademeli olarak, katman katman, erimiş alaşımları kalıplayabilen bir kalıp oluşturuyor. Bir kaynağa göre, kum dökümüyle tasarım doğrulama sürecinin maliyeti, aynı şeyi bir metal prototiple yapmanın yaklaşık %3'ü kadar.
Bu, Tesla'nın prototipleri gerektiği kadar çok kez ayarlayabileceği ve Desktop Metal ve ExOne birimi gibi şirketlerin makinelerini kullanarak birkaç saat içinde yenisini yeniden basabileceği anlamına geliyor. İki kaynak, kum dökümü kullanılarak yapılan tasarım doğrulama döngüsünün yalnızca iki ila üç ay sürdüğünü, metalden yapılmış bir kalıp içinse altı ay ila bir yıl arasında bir süre olduğunu söyledi.
Ancak bu daha fazla esnekliğe rağmen, büyük ölçekli dökümlerin başarılı bir şekilde yapılabilmesi için aşılması gereken bir büyük engel daha vardı. Dökümleri üretmek için kullanılan alüminyum alaşımları, kumdan yapılmış kalıplarda metalden yapılmış kalıplardan farklı davranıyordu. İlk prototipler genellikle Tesla'nın özelliklerini karşılayamıyordu.
Döküm uzmanları, özel alaşımlar formüle ederek, erimiş alaşım soğutma sürecini ince ayarlayarak ve üretim sonrası bir ısıl işlem geliştirerek bunun üstesinden geldi, üç kaynak söyledi. Tesla prototip kum kalıbından memnun kaldığında, seri üretim için nihai bir metal kalıba yatırım yapabilir.
Kaynaklar, Tesla'nın yaklaşan küçük arabası/robotaksisinin, esas olarak alt gövdesinin daha basit olması nedeniyle, bir EV platformunu tek parça halinde dökmek için mükemmel bir fırsat verdiğini söyledi. Küçük arabaların ön ve arkada büyük bir "çıkıntısı" yoktur. "Bir bakıma bir tekne gibi, her iki ucuna küçük kanatlar takılmış bir pil tepsisi. Bunu tek parça halinde yapmak mantıklı olurdu," dedi bir kişi.
Kaynaklar, Tesla'nın alt gövdeyi tek parça halinde dökmeye karar verirse ne tür bir pres kullanacağına karar vermesi gerektiğini iddia etti. Büyük gövde parçalarını hızlı bir şekilde üretmek için 16.000 ton veya daha fazla sıkıştırma gücüne sahip daha büyük döküm makineleri gerekecektir. Bu tür makineler pahalı olacak ve daha büyük fabrika binaları gerektirebilir.
Yüksek sıkıştırma gücüne sahip presler, içi boş alt çerçeveler yapmak için gereken 3D yazdırılmış kum çekirdeklerini barındıramaz. Tesla, bu sorunu çözmek için, içine yavaşça erimiş alaşım enjekte edilebilen farklı bir pres türü kullanıyor — bu, daha yüksek kaliteli dökümler üretme eğiliminde olan ve kum çekirdeklerini barındırabilen bir yöntem.
Sorun şu ki: bu süreç daha uzun sürüyor. "Tesla üretkenlik için hala yüksek basıncı seçebilir veya kalite ve çok yönlülük için yavaş alaşım enjeksiyonunu seçebilir," dedi kişilerden biri. "Bu noktada hala yazı tura atışı."
Paket Servis
Tesla hangi kararı verirse versin, dünya çapındaki otomotiv endüstrisine yansıyacak etkileri olacak. Tesla, önemli fiyat indirimlerine rağmen, elektrikli otomobilleri hala kârla üretiyor; bu da geleneksel otomobil üreticilerinin yapmayı son derece zor bulduğu bir şey.
Tesla, yüksek basınçlı dökümler kullanarak üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilirse, bu şirketler ekonomik olarak daha da büyük baskı altında olacaklardır. Kodak ve Nokia'nın başına gelenleri hayal etmek zor değil. Bunun dünya ekonomisini ve şu anda geleneksel arabalar üreten tüm işçileri nereye götüreceğini kimse tahmin edemez.
Kaynak:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-tek-parça-döküm-teknolojisini-mükemmelleştirmiş-olabilir/
Yazar: Steve Hanley
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderi zamanı: 05-Haz-2024
