टेस्लामध्ये एक-तुकडा कास्टिंग तंत्रज्ञान परिपूर्ण असू शकते

टेस्लामध्ये रॉयटर्सचे उत्कृष्ट स्त्रोत खोल असल्याचे दिसते. १ September सप्टेंबर, २०२23 रोजी दिलेल्या अहवालात असे म्हटले आहे की 5 पेक्षा कमी लोकांनी सांगितले नाही की कंपनी त्याच्या कारच्या अंडरबॉडीला एका तुकड्यात टाकण्याच्या उद्दीष्टाच्या जवळ येत आहे. डाई कास्टिंग ही मुळात बर्‍यापैकी सोपी प्रक्रिया आहे. एक साचा तयार करा, तो पिघळलेल्या धातूने भरा, थंड होऊ द्या, मूस काढा आणि व्होइला! इन्स्टंट कार. आपण टिंकर्टोय किंवा मॅचबॉक्स कार बनवित असल्यास हे चांगले कार्य करते, परंतु आपण पूर्ण आकाराची वाहने तयार करण्यासाठी वापरण्याचा प्रयत्न केल्यास हे अत्यंत कठीण आहे.

कोनेस्टोगा वॅगन्स इमारती लाकूडांनी बनवलेल्या फ्रेम्सच्या वर बांधल्या गेल्या. सुरुवातीच्या ऑटोमोबाईलमध्ये लाकडी फ्रेम देखील वापरल्या गेल्या. जेव्हा हेन्री फोर्डने पहिली असेंब्ली लाइन तयार केली, तेव्हा शिडीच्या चौकटीवर वाहने तयार करणे हा सर्वसाधारणपणे होता - दोन लोखंडी रेल क्रॉस पीससह बांधलेले होते. १ 34 in34 मध्ये प्रथम युनिबॉडी प्रॉडक्शन कार सिट्रोन ट्रॅक्शन अवंत होती, त्यानंतर पुढच्या वर्षी क्रिसलर एअरफ्लो.

युनिबॉडी कारच्या खाली कोणतीही चौकट नाही. त्याऐवजी, धातूच्या शरीराचे आकार आणि अशा प्रकारे तयार केले जाते की ते ड्राईव्हट्रेनच्या वजनास समर्थन देऊ शकेल आणि क्रॅश झाल्यास रहिवाशांना संरक्षण देऊ शकेल. १ 50 s० च्या दशकापासून, होंडा आणि टोयोटा सारख्या जपानी कंपन्यांनी तयार केलेल्या नवकल्पनांच्या निर्मितीने उत्तेजन दिले, ऑटोमेकर्स फ्रंट-व्हील ड्राईव्हसह युनिबॉडी कार बनवण्याकडे वळल्या.

इंजिन, ट्रान्समिशन, डिफरेंशनल, ड्राइव्हशाफ्ट्स, स्ट्रट्स आणि ब्रेकसह संपूर्ण संपूर्ण पॉवरट्रेन एका वेगळ्या प्लॅटफॉर्मवर स्थापित केले गेले होते, जे इंजिन सोडण्याऐवजी आणि वरून प्रसारित करण्याऐवजी असेंब्ली लाइनवर खाली वरून उचलले गेले होते. एका फ्रेमवर तयार केलेल्या कारसाठी केले गेले होते. बदलाचे कारण? वेगवान असेंब्ली वेळा ज्यामुळे उत्पादन कमी होते.

बर्‍याच काळासाठी, तथाकथित इकॉनॉमी कारसाठी युनिबॉडी तंत्रज्ञानास प्राधान्य दिले गेले होते तर शिडीच्या फ्रेम मोठ्या सेडान आणि वॅगनसाठी निवड होती. तेथे काही संकरित मिसळल्या गेल्या - फ्रंट रेलच्या कारच्या समोरच्या कारने युनिबॉडी प्रवासी डब्यात बोलावले. चेवी नोव्हा आणि एमजीबी ही या ट्रेंडची उदाहरणे होती, जी फार काळ टिकली नाही.

टेस्ला पिव्हॉट्स टू हाय प्रेशर कास्टिंग

टेस्ला, ज्याने ऑटोमोबाईल्स कसे तयार केले जातात याबद्दल व्यत्यय आणण्याची सवय लावली आहे, त्याने कित्येक वर्षांपूर्वी उच्च दाब कास्टिंगचा प्रयोग सुरू केला. प्रथम त्याने मागील रचना बनविण्यावर लक्ष केंद्रित केले. जेव्हा ते योग्य झाले, तेव्हा ते समोरची रचना बनविते. आता, सूत्रांच्या म्हणण्यानुसार, टेस्ला समोर, केंद्र आणि मागील विभाग सर्व एका ऑपरेशनमध्ये दबाव आणण्यावर लक्ष केंद्रित करीत आहे.

का? कारण पारंपारिक उत्पादन तंत्र 400 पर्यंत वैयक्तिक स्टॅम्पिंग वापरतात जे नंतर संपूर्ण युनिबॉडीची रचना तयार करण्यासाठी वेल्डेड, बोल्ट, स्क्रू केलेले किंवा एकत्र चिकटवावे लागतात. जर टेस्लाला हा अधिकार मिळू शकेल तर त्याची निर्मितीची किंमत percent० टक्क्यांपर्यंत कमी केली जाऊ शकते. यामुळे, प्रत्येक इतर निर्मात्यावर प्रतिसाद देण्यासाठी किंवा स्वत: ला स्पर्धा करण्यास अक्षम असल्याचे समजण्यासाठी प्रचंड दबाव आणला जाईल.

हे असे म्हणत नाही की त्या उत्पादकांना सर्व बाजूंनी मारहाण होत आहे कारण अप्पिटी युनियन केलेले कामगार दरवाजे वर दणका देत आहेत आणि अद्याप जे काही नफा कमावले जात आहेत त्या मोठ्या तुकड्याची मागणी करीत आहेत.

3 दशकांपर्यंत जनरल मोटर्समध्ये काम करणारे टेरी वॉयचोव्स्क, ऑटोमोबाईल्स मॅन्युफॅक्चरिंगबद्दल एक किंवा दोन गोष्टी माहित आहेत. ते आता यूएस अभियांत्रिकी कंपनीचे अध्यक्ष कॅरेसॉफ्ट ग्लोबल आहेत. तो रॉयटर्सला सांगतो की जर टेस्लाने ईव्हीच्या बहुतेक अंडरबॉडी गीगाकास्टचे व्यवस्थापन केले तर कारने डिझाइन आणि तयार केलेल्या मार्गात अडथळा आणला जाईल. “हे स्टिरॉइड्सवर सक्षम आहे. याचा उद्योगासाठी मोठा अर्थ आहे, परंतु हे एक अतिशय आव्हानात्मक कार्य आहे. कास्टिंग्ज करणे खूप कठीण आहे, विशेषत: मोठे आणि अधिक क्लिष्ट. ”

दोन सूत्रांनी सांगितले की टेस्लाची नवीन रचना आणि उत्पादन तंत्र म्हणजे कंपनी १ to ते २ months महिन्यांत ग्राउंड वरून कार विकसित करू शकते, तर बहुतेक प्रतिस्पर्धी सध्या तीन ते चार वर्षांपर्यंत कोठेही घेऊ शकतात. एकच मोठी फ्रेम - बॅटरी ठेवलेल्या मध्यम अंडरबॉडीसह समोर आणि मागील भाग एकत्रित करणे - सुमारे 25,000 डॉलर्सची नवीन, लहान इलेक्ट्रिक कार तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. या महिन्यात लवकरच एक-तुकड्यांचा प्लॅटफॉर्म मरण घ्यावा की नाही याचा निर्णय टेस्लाने अपेक्षित केले होते, असे तीन सूत्रांनी सांगितले.

पुढे महत्त्वपूर्ण आव्हाने

टेस्लासाठी उच्च दाब कास्टिंगचा वापर करण्याच्या सर्वात मोठ्या आव्हानांपैकी एक म्हणजे पोकळ असलेल्या सबफ्रेम्सची रचना करणे परंतु क्रॅश दरम्यान उद्भवणार्‍या सैन्यास नष्ट करण्यास सक्षम करण्यासाठी अंतर्गत फासांना आवश्यक आहे. ब्रिटन, जर्मनी, जपान आणि युनायटेड स्टेट्समधील डिझाइन आणि कास्टिंग तज्ञांद्वारे नवकल्पनांचा दावा आहे की 3 डी प्रिंटिंग आणि औद्योगिक वाळूचा वापर करतात.

मोठ्या घटकांच्या उच्च दाब कास्टिंगसाठी आवश्यक असलेले साचे बनविणे खूपच महाग असू शकते आणि बर्‍याच जोखमीसह येते. एकदा मोठ्या धातूच्या चाचणीचा साचा तयार झाल्यानंतर, डिझाइन प्रक्रियेदरम्यान मशीनिंग चिमटा $ 100,000 ची किंमत असू शकते, किंवा संपूर्णपणे साचा पुन्हा तयार करणे $ 1.5 दशलक्ष डॉलर्सवर येऊ शकते, असे एका कास्टिंग स्पेशलिस्टच्या म्हणण्यानुसार. दुसर्‍याने सांगितले की मोठ्या धातूच्या साच्यासाठी संपूर्ण डिझाइन प्रक्रियेची किंमत साधारणत: 4 दशलक्ष डॉलर्स असेल.

बर्‍याच ऑटोमेकर्सनी किंमत आणि जोखीम खूप जास्त असल्याचे मानले आहे, विशेषत: आवाज आणि कंपन, फिट आणि फिनिश, एर्गोनॉमिक्स आणि क्रॅशवर्थनेसच्या दृष्टीकोनातून परिपूर्ण मरण्यासाठी एखाद्या डिझाइनला अर्धा डझन किंवा त्याहून अधिक चिमटाची आवश्यकता असू शकते. परंतु जोखीम ही अशी गोष्ट आहे जी क्वचितच एलोन कस्तुरीला त्रास देते, ज्याने रॉकेट्स मागे उड्डाण करणारे पहिले होते.

औद्योगिक वाळू आणि 3 डी मुद्रण

टेस्लाने थ्रीडी प्रिंटरसह औद्योगिक वाळूच्या बाहेर चाचणीचे साचे बनविणार्‍या कंपन्यांकडे वळले आहे. डिजिटल डिझाइन फाईलचा वापर करून, बाइंडर जेट्स म्हणून ओळखले जाणारे प्रिंटर वाळूच्या पातळ थरात एक द्रव बंधनकारक एजंट ठेवतात आणि हळूहळू एक मूस तयार करतात, थरात थर तयार करतात, ज्यामुळे कास्ट पिघळलेल्या मिश्र धातुंचा मृत्यू होऊ शकतो. एका स्त्रोताच्या मते, वाळू कास्टिंगसह डिझाइन प्रमाणीकरण प्रक्रियेची किंमत मेटल प्रोटोटाइपसह समान गोष्ट करण्यापासून सुमारे 3% आहे.

याचा अर्थ टेस्ला आवश्यकतेनुसार बर्‍याच वेळा प्रोटोटाइप चिमटा काढू शकतो, डेस्कटॉप मेटल आणि त्याच्या एक्सोन युनिट सारख्या कंपन्यांकडून मशीन वापरुन काही तासांच्या बाबतीत नवीन पुनर्मुद्रण करू शकतो. वाळू कास्टिंगचा वापर करून डिझाइन प्रमाणीकरण चक्र केवळ दोन ते तीन महिन्यांपर्यंत लागते, असे दोन स्त्रोतांनी सांगितले की, धातूपासून बनविलेल्या साच्यासाठी सहा महिन्यांपासून वर्षाकाठी कोठेही तुलना केली जाते.

मोठ्या प्रमाणात लवचिकता असूनही, मोठ्या प्रमाणात कास्टिंग यशस्वीरित्या करण्यापूर्वी अजून एक मोठा अडथळा होता. कास्टिंग्ज तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या अ‍ॅल्युमिनियम मिश्र धातुंनी वाळूच्या बनवलेल्या साच्यांपेक्षा वेगळ्या पद्धतीने वागतात. लवकर प्रोटोटाइप टेस्लाची वैशिष्ट्ये पूर्ण करण्यात अनेकदा अपयशी ठरली.

कास्टिंग तज्ञांनी यावर मात केली की विशेष मिश्र धातु तयार करून, पिघळलेल्या मिश्र धातु शीतकरण प्रक्रियेस बारीक ट्यूनिंग करून आणि उत्पादनानंतरची उष्णता उपचार घेऊन येत असल्याचे तीन सूत्रांनी सांगितले. एकदा टेस्ला प्रोटोटाइप वाळूच्या साच्याने समाधानी झाल्यावर ते मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी अंतिम धातूच्या मोल्डमध्ये गुंतवणूक करू शकते.

सूत्रांनी सांगितले की टेस्लाच्या आगामी छोट्या कार/रोबोटाक्सीने त्याला एका तुकड्यात ईव्ही प्लॅटफॉर्म कास्ट करण्याची उत्तम संधी दिली आहे, मुख्यत: कारण त्याचे अंडरबॉडी सोपे आहे. समोर आणि मागच्या बाजूला लहान मोटारींमध्ये मोठा “ओव्हरहॅंग” नाही. “हे एका प्रकारे एका बोटीसारखे आहे, दोन्ही टोकांना लहान पंख असलेली बॅटरी ट्रे. एका तुकड्यात हे करणे अर्थपूर्ण ठरेल, ”एका व्यक्तीने सांगितले.

सूत्रांनी असा दावा केला आहे की टेस्लाने अद्याप अंडरबॉडीला एका तुकड्यात टाकण्याचा निर्णय घेतल्यास कोणत्या प्रकारचे प्रेस वापरायचे हे ठरवायचे आहे. मोठ्या शरीराचे भाग द्रुतपणे तयार करण्यासाठी 16,000 टन किंवा त्याहून अधिक क्लॅम्पिंग पॉवरसह मोठ्या कास्टिंग मशीनची आवश्यकता असेल. अशा मशीन्स महाग असतील आणि मोठ्या फॅक्टरी इमारती आवश्यक असतील.

उच्च क्लॅम्पिंग पॉवरसह प्रेस पोकळ सबफ्रेम्स बनविण्यासाठी आवश्यक 3 डी-प्रिंट्ड वाळू कोर सामावून घेऊ शकत नाहीत. त्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, टेस्ला वेगळ्या प्रकारचे प्रेस वापरत आहे ज्यामध्ये वितळलेल्या मिश्र धातुला हळूहळू इंजेक्शन दिले जाऊ शकते - एक पद्धत जी उच्च प्रतीची कास्टिंग तयार करते आणि वाळूच्या कोरांना सामावून घेऊ शकते.

समस्या अशी आहे: ती प्रक्रिया जास्त वेळ घेते. “टेस्ला अद्याप उत्पादकतेसाठी उच्च दबाव निवडू शकेल किंवा गुणवत्ता आणि अष्टपैलूपणासाठी ते हळू मिश्र धातु इंजेक्शन निवडू शकतात,” असे लोकांनी सांगितले. "याक्षणी अद्याप नाणे टॉस आहे."

टेकवे

टेस्ला जे काही निर्णय घेते, त्यात असे परिणाम असतील जे जगभरातील संपूर्ण वाहन उद्योगात लहरी होतील. टेस्ला, महत्त्वपूर्ण किंमतीत कपात असूनही, अद्याप नफ्यावर इलेक्ट्रिक कार बनवित आहे - काहीतरी वारसा ऑटोमेकर्स करणे अत्यंत कठीण आहे.

जर टेस्ला उच्च दाब कास्टिंगचा वापर करून आपल्या उत्पादनांच्या किंमतीत लक्षणीय ट्रिम करू शकत असेल तर त्या कंपन्या आर्थिकदृष्ट्या अधिक दबाव आणतील. कोडक आणि नोकियाचे काय घडले याची कल्पना करणे कठीण नाही. जिथे हे जागतिक अर्थव्यवस्था आणि सध्या पारंपारिक मोटारी बनवणारे सर्व कामगार कोणाचाही अंदाज आहे.

स्रोत:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-ine-one-one-pece-casting-tecnology/

लेखक: स्टीव्ह हॅन्ली

मॅट अॅल्युमिनियममधून मे जिआंग यांनी संपादित केले