Reuters, Tesla'nın derinliklerinde sağlam kaynaklara sahip gibi görünüyor. 14 Eylül 2023 tarihli bir raporda, en az 5 kişinin şirketin araçlarının alt gövdesini tek parça halinde dökme hedefine yaklaştığını söylediği belirtiliyor. Pres döküm temelde oldukça basit bir işlemdir. Bir kalıp oluşturun, erimiş metalle doldurun, soğumasını bekleyin, kalıbı çıkarın ve işte hazır! Anında araba. Tinkertoys veya Matchbox arabaları yapıyorsanız işe yarar, ancak tam boyutlu araçlar yapmak için kullanmaya çalışırsanız son derece zordur.
Conestoga vagonları, ahşap şasiler üzerine inşa edilmişti. İlk otomobillerde de ahşap şasiler kullanılıyordu. Henry Ford ilk montaj hattını kurduğunda, araçların çapraz parçalarla birbirine bağlanmış iki demir raydan oluşan merdiven şasisi üzerine inşa edilmesi normdu. İlk yekpare gövdeli üretim otomobili 1934'te Citroen Traction Avant, ertesi yıl ise Chrysler Airflow oldu.
Yekpare gövdeli araçların altlarında şasi bulunmaz. Bunun yerine, metal gövde, aktarma organlarının ağırlığını destekleyebilecek ve bir kaza durumunda yolcuları koruyabilecek şekilde şekillendirilmiş ve yapılandırılmıştır. 1950'lerden itibaren, Honda ve Toyota gibi Japon şirketlerinin öncülüğünü yaptığı üretim yeniliklerinden ilham alan otomobil üreticileri, önden çekişli yekpare gövdeli araçlar üretmeye başladı.
Motor, şanzıman, diferansiyel, tahrik milleri, amortisörler ve frenler dahil tüm güç aktarma sistemi, şasi üzerine inşa edilen otomobillerde olduğu gibi motor ve şanzımanın yukarıdan indirilmesi yerine, montaj hattında aşağıdan kaldırılarak yerine yerleştirilen ayrı bir platforma monte edildi. Değişikliğin nedeni neydi? Daha hızlı montaj süreleri ve bu da daha düşük üretim birim maliyetlerine yol açtı.
Uzun süre, ekonomik araçlar için yekpare gövde teknolojisi tercih edilirken, daha büyük sedan ve station wagon'lar için merdiven şasiler tercih edildi. Bazı hibrit araçlar da vardı; ön tarafta şasi rayları yekpare gövdeli bir yolcu bölmesine cıvatalanmış araçlar. Chevy Nova ve MGB, uzun sürmeyen bu trendin örnekleriydi.
Tesla Yüksek Basınçlı Döküme Geçiş Yapıyor
Otomobillerin üretim şeklini değiştirmeyi alışkanlık haline getiren Tesla, birkaç yıl önce yüksek basınçlı döküm denemeleri yapmaya başladı. İlk olarak arka yapıyı üretmeye odaklandı. Bunu başardığında ise ön yapıyı üretmeye başladı. Kaynaklara göre Tesla, şimdi ön, orta ve arka bölümleri tek bir işlemde basınçlı dökümle üretmeye odaklanıyor.
Neden? Çünkü geleneksel üretim teknikleri, tek parça bir gövde oluşturmak için kaynaklanması, cıvatalanması, vidalanması veya yapıştırılması gereken 400'e kadar ayrı parça kullanır. Tesla bunu başarabilirse, üretim maliyeti %50'ye kadar düşebilir. Bu da diğer tüm üreticiler üzerinde, aksi takdirde rekabet edememeleri için muazzam bir baskı oluşturacaktır.
Üreticilerin, sendikalı işçilerin kapıları çalıp, elde edilen kârlardan daha büyük bir pay talep etmesiyle her taraftan hırpalandıklarını söylemeye gerek yok.
General Motors'da otuz yıl çalışmış olan Terry Woychowsk, otomobil üretimi konusunda epey bilgi sahibi. Şu anda ABD mühendislik şirketi Caresoft Global'in başkanı. Reuters'a verdiği demeçte, Tesla'nın bir elektrikli aracın alt gövdesinin büyük bir kısmını gigacast ile üretmeyi başarması durumunda, otomobillerin tasarım ve üretim şeklini daha da değiştireceğini söyledi. "Bu, çok güçlü bir kolaylaştırıcı. Sektör için büyük bir etkisi var, ancak aynı zamanda çok zorlu bir iş. Döküm yapmak çok zor, özellikle de büyük ve karmaşık olanlar."
İki kaynak, Tesla'nın yeni tasarım ve üretim tekniklerinin, şirketin sıfırdan bir otomobili 18 ila 24 ayda geliştirebileceği anlamına geldiğini, rakiplerin çoğunun ise şu anda üç ila dört yıl sürebileceğini söyledi. Ön ve arka bölümleri, bataryanın bulunduğu orta alt gövdeyle birleştiren tek bir büyük şasi, yaklaşık 25.000 dolara satılan yeni ve daha küçük bir elektrikli otomobil üretmek için kullanılabilir. Üç kaynağa göre, Tesla'nın bu ay içinde tek parça bir platform kalıp döküm yapıp yapmayacağına karar vermesi bekleniyordu.
Önümüzde Önemli Zorluklar Var
Tesla'nın yüksek basınçlı döküm kullanımındaki en büyük zorluklarından biri, içi boş olmasına rağmen çarpışmalarda oluşan kuvvetleri dağıtabilecek iç kaburgalara sahip alt şasiler tasarlamaktır. Kaynaklar, İngiltere, Almanya, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tasarım ve döküm uzmanlarının inovasyonlarında 3D baskı ve endüstriyel kum kullanıldığını iddia ediyor.
Büyük parçaların yüksek basınçlı dökümü için gereken kalıpların yapımı oldukça pahalı olabilir ve önemli riskler taşır. Bir döküm uzmanına göre, büyük bir metal test kalıbı yapıldıktan sonra, tasarım sürecindeki işleme ince ayarları tek başına 100.000 dolara, kalıbı tamamen yenilemek ise 1,5 milyon dolara mal olabilir. Bir başka uzman ise, büyük bir metal kalıbın tüm tasarım sürecinin genellikle yaklaşık 4 milyon dolara mal olacağını söyledi.
Birçok otomobil üreticisi, özellikle bir tasarımın gürültü ve titreşim, uyum ve işçilik, ergonomi ve çarpışma dayanıklılığı açısından mükemmel bir kalıp elde etmek için yarım düzine veya daha fazla ince ayar gerektirebileceği göz önüne alındığında, maliyetin ve risklerin çok yüksek olduğunu düşünüyor. Ancak risk, roketleri geriye doğru uçuran ilk kişi olan Elon Musk'ı nadiren rahatsız eden bir şey.
Endüstriyel Kum ve 3D Baskı
Tesla'nın, 3D yazıcılarla endüstriyel kumdan test kalıpları üreten firmalara yöneldiği bildiriliyor. Bağlayıcı jetler olarak bilinen yazıcılar, dijital bir tasarım dosyası kullanarak ince bir kum tabakasına sıvı bir bağlayıcı madde uygular ve kademeli olarak, katman katman, erimiş alaşımları kalıpla dökebilen bir kalıp oluşturur. Bir kaynağa göre, kum dökümle tasarım doğrulama sürecinin maliyeti, aynı işlemi metal bir prototiple yapmanın yaklaşık %3'ü kadardır.
Bu, Tesla'nın prototipleri gerektiği kadar değiştirebileceği ve Desktop Metal ve ExOne birimi gibi şirketlerin makinelerini kullanarak saatler içinde yenisini basabileceği anlamına geliyor. İki kaynak, kum dökümüyle tasarım doğrulama döngüsünün yalnızca iki ila üç ay sürdüğünü belirtirken, metalden yapılmış bir kalıp için bu süre altı ay ila bir yıl arasında değişiyor.
Ancak bu daha fazla esnekliğe rağmen, büyük ölçekli dökümlerin başarıyla yapılabilmesi için aşılması gereken önemli bir engel daha vardı. Dökümlerde kullanılan alüminyum alaşımları, kumdan yapılmış kalıplarda metalden yapılmış kalıplara göre farklı davranıyordu. İlk prototipler genellikle Tesla'nın teknik özelliklerini karşılayamıyordu.
Kaynaklardan üçü, döküm uzmanlarının özel alaşımlar formüle ederek, erimiş alaşım soğutma sürecini ince ayarlayarak ve üretim sonrası ısıl işlem uygulayarak bu zorluğun üstesinden geldiğini söyledi. Tesla, prototip kum kalıbından memnun kaldığında, seri üretim için nihai metal kalıba yatırım yapabilir.
Kaynaklar, Tesla'nın yakında çıkacak olan küçük otomobili/robotaksisinin, özellikle alt gövdesinin daha basit olması nedeniyle, bir elektrikli araç platformunu tek parça halinde üretmek için mükemmel bir fırsat sunduğunu söyledi. Küçük otomobillerin ön ve arka kısımlarında büyük bir "çıkıntı" yoktur. Bir kişi, "Bir bakıma bir tekne gibi, her iki ucuna küçük kanatlar takılmış bir akü tepsisi gibi. Bunu tek parça halinde yapmak mantıklı olurdu," dedi.
Kaynaklar, Tesla'nın alt gövdeyi tek parça halinde dökmeye karar verirse, ne tür bir pres kullanacağına henüz karar vermediğini iddia etti. Büyük gövde parçalarını hızlı bir şekilde üretmek için, 16.000 ton veya daha fazla sıkıştırma gücüne sahip daha büyük döküm makinelerine ihtiyaç duyulacak. Bu tür makineler pahalı olacak ve daha büyük fabrika binaları gerektirebilir.
Yüksek sıkıştırma gücüne sahip presler, içi boş alt şasiler yapmak için gereken 3 boyutlu yazdırılmış kum maçalarını taşıyamaz. Tesla, bu sorunu çözmek için, içine erimiş alaşımın yavaşça enjekte edilebildiği farklı bir pres türü kullanıyor. Bu yöntem, daha kaliteli dökümler üretmeyi ve kum maçalarını barındırmayı sağlar.
Sorun şu ki: bu süreç daha uzun sürüyor. "Tesla, verimlilik için yüksek basıncı veya kalite ve çok yönlülük için yavaş alaşım enjeksiyonunu seçebilir," dedi katılımcılardan biri. "Bu noktada karar vermek hâlâ zor."
Paket Servis
Tesla'nın alacağı her karar, dünya çapındaki otomotiv endüstrisini etkileyecek etkilere sahip olacak. Tesla, önemli fiyat indirimlerine rağmen, elektrikli otomobillerini kârlı bir şekilde üretmeye devam ediyor; bu da geleneksel otomobil üreticilerinin son derece zorlandığı bir şey.
Tesla, yüksek basınçlı döküm kullanarak üretim maliyetlerini önemli ölçüde düşürebilirse, bu şirketler ekonomik olarak daha da büyük bir baskı altına girecek. Kodak ve Nokia'nın başına gelenleri hayal etmek zor değil. Bunun dünya ekonomisini ve şu anda geleneksel otomobil üreten tüm işçileri nasıl etkileyeceğini 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: 05-06-2024
