Esta nova inovação permite que praticamente todas as partes complexas da parte inferior da carroceria dos veículos elétricos sejam fundidas em uma única peça. Isto será fundamental para os planos futuros da Tesla de produzir carros elétricos acessíveis e obter rentabilidade. Ela pode desenvolver um carro do zero em 18-24 meses. A impressão 3D, a areia industrial e as ligas personalizadas desempenham papéis importantes.
De acordo com a mídia estrangeira citando cinco pessoas familiarizadas com o assunto, a Tesla alcançou um avanço tecnológico na fundição sob pressão integrada, que será a chave para o plano da Tesla de produzir dezenas de milhões de veículos elétricos acessíveis e alcançar lucratividade na próxima década.
Com esta inovação, a Tesla pode fundir quase todas as partes complexas da parte inferior da carroceria de um veículo elétrico em uma única peça, em vez de apenas cerca de 400 peças.
É relatado que esta nova tecnologia é o núcleo do sistema de montagem "Unboxed Assembly Process" da Tesla. Quando a Tesla anunciou o sistema de montagem em março, afirmou que seria utilizado para apoiar a produção de modelos de baixo preço. Espera-se que possa reduzir o custo de produção de veículos elétricos em 50% e reduzir o espaço fabril em 40%.
Fontes apontaram que, com esta nova tecnologia, a Tesla pode desenvolver um carro do zero em 18-24 meses, enquanto a maioria de seus concorrentes pode atualmente levar 3-4 anos.
A Tesla está planejando um pequeno carro elétrico000 de US$ 25. Este relatório aponta que este modelo pode usar uma estrutura de fundição superdimensionada para combinar a frente, o espaço de estacionamento e a parte inferior da carroceria (onde a bateria é colocada). Espera-se que a Tesla decida se fará isso ainda este mês, e o produto final pode mudar durante o processo de verificação do projeto.
Terry Woychowski, presidente da empresa americana de engenharia Caresoft Global, acredita que se a Tesla conseguir fundir a maioria dos componentes do seu chassis numa só peça, isso subverterá ainda mais a forma como os carros são concebidos e fabricados. "Este é um facilitador extremamente poderoso e tem um enorme impacto em toda a indústria. Mas também é uma tarefa extremamente desafiadora e as peças fundidas são muito difíceis de fazer, especialmente as peças fundidas maiores e mais complexas."
▌Impressão 3D, areia industrial e ligas personalizadas
Desta vez, o avanço da Tesla reside principalmente em dois aspectos: um é como projetar e testar moldes gigantes para produção em massa; a outra é como as peças fundidas combinam chassis auxiliares ocos com nervuras internas para reduzir o peso. peso e melhorar a resistência ao choque.
As duas inovações foram desenvolvidas em conjunto por especialistas multinacionais em design e fundição e envolveram o uso de impressão 3D, areia industrial e ligas personalizadas.
Na verdade, para as montadoras, “integrar peças maiores” sempre foi um problema: fazer moldes maiores pode sim melhorar a eficiência, mas é caro e traz inúmeros riscos.
Um especialista em fundição disse que, uma vez feito um grande molde de teste de metal, cada ajuste de usinagem durante o processo de projeto pode custar US$ 100,000, e refazer completamente o molde pode custar US$ 1,5 milhão. Outra pessoa disse que todo o processo de design de um grande molde de metal geralmente custa cerca de US$ 4 milhões. Como resultado, a maioria das montadoras evita isso. Porque pelos aspectos de ruído e vibração, montagem e tratamento de superfície, ergonomia e resistência a colisões, podem ser necessários pelo menos seis ajustes para projetar um molde perfeito.
Apesar dos riscos e dificuldades, fontes apontaram que a visão original de Musk era encontrar uma maneira de fundir toda a parte inferior da carroceria em uma única peça.
Para isso, a Tesla recorreu a empresas que utilizam impressão 3D e areia industrial para fazer moldes de teste. Através de arquivos de design digital, uma máquina a jato de aglutinante é usada para depositar adesivo líquido sobre uma fina camada de areia e construí-la camada por camada. Um molde no qual a liga fundida pode ser fundida.
Uma fonte disse que mesmo com múltiplas versões, o processo de verificação do projeto de fundição em areia é extremamente barato, apenas 3% do custo dos protótipos de metal - o que significa que a Tesla pode ajustar o protótipo quantas vezes forem necessárias e construí-lo em apenas alguns segundos. . Imprima um novo protótipo em poucas horas.
A vantagem de custo está, por um lado, e por outro lado, após o uso da fundição em areia, o ciclo de verificação do projeto leva apenas 2-3 meses, enquanto o protótipo do molde metálico leva 6-12 meses.
Além disso, o chassi auxiliar do chassi de um carro geralmente é oco para reduzir o peso e melhorar a resistência a colisões. Para fundir a subestrutura oca, Tesla planeja colocar um núcleo de areia sólida impresso por uma máquina a jato de ligante em todo o molde. Assim que a peça for fundida, o núcleo de areia será removido, deixando um vazio.
No entanto, durante este processo, devido ao desempenho diferente da liga de alumínio originalmente usada para produzir peças fundidas em moldes de areia e moldes de metal, ela não conseguiu atender à resistência à colisão de Tesla e outros padrões. Portanto, os especialistas em fundição superaram esse problema criando ligas personalizadas.
Assim que a Tesla finalizar o molde do protótipo, ela poderá investir na fabricação do molde metálico final para produção em massa.
▌Os novos modelos da Tesla oferecem excelentes oportunidades de uso. Muitas montadoras deram continuidade à fundição sob pressão integrada.
A Tesla está atualmente desenvolvendo dois carros pequenos: um para uso pessoal e outro para Robotaxi. Fontes apontaram que suas estruturas inferiores são relativamente simples, o que também oferece uma excelente oportunidade para a nova tecnologia da Tesla ser usada.
Claro, se Tesla determinar que irá fundir a parte inferior da carroceria integrada, ele deve decidir qual máquina de fundição usar, e esta escolha também determinará a complexidade da estrutura do carro - para fundir rapidamente para uma peça tão grande, a Tesla precisará de uma nova. Para máquinas de fundição sob pressão maiores, a força de fixação precisa atingir ou exceder 16,000 toneladas, o que é mais caro e pode exigir maior espaço de fábrica.
No entanto, a alta força de fixação não pode acomodar o núcleo de areia impresso em 3D necessário para criar a subestrutura oca. Pessoas familiarizadas com o assunto disseram que a Tesla poderia resolver esse problema usando um tipo diferente de máquina de fundição sob pressão. Este método injeta lentamente a liga fundida enquanto contém o núcleo de areia e tende a produzir uma peça fundida de maior qualidade; no entanto, o processo leva mais tempo.
Tesla sempre foi um sólido defensor e praticante da fundição sob pressão integrada. De acordo com informações divulgadas pela empresa, com o uso da tecnologia integrada de fundição sob pressão, as 80 peças estampadas e soldadas do plano original do Modelo Y podem ser integradas em uma única peça fundida, alcançando uma redução de custo de 40% e uma redução de peso de 10%.
É importante notar que a maioria dos que seguiram a Tesla para se juntar à equipe integrada de fundição sob pressão eram empresas de automóveis de nova energia, como Weilai, Xpeng e Ideal, enquanto as empresas de automóveis tradicionais eram muito poucas. Agora, além da Toyota, General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars, etc. também começaram a planejar a adoção desta tecnologia.
Quando se trata da cadeia industrial geral, Guotai Junan acredita que o upstream consiste em materiais de liga de alumínio sem tratamento térmico, máquinas de fundição sob pressão e moldes de fundição sob pressão. A margem de lucro bruto dos moldes de fundição sob pressão integrados é de 40%, a taxa de lucro líquido é de 20%, o lucro de link único é o mais alto, as barreiras técnicas são as mais altas e o padrão é descentralizado. ; O midstream inclui fábricas de fundição sob pressão de terceiros e fabricantes de veículos com linhas de produção autoconstruídas. A concorrência neste segmento é acirrada. Alguns fornecedores de fundição de alumínio com vantagens essenciais ocupam o mercado de suporte para a maioria dos modelos de médio a alto padrão; o downstream se conecta diretamente aos OEMs.
A Minsheng Securities também apontou que os produtos integrados de fundição sob pressão deverão se expandir dos produtos do piso traseiro para a cabine frontal, piso intermediário, bandeja de bateria e outras peças relacionadas. Recomenda-se prestar atenção a Ikodi, Grupo Xusheng, Wanfeng Aowei, Molde Ruihu, Merrill Lynch, Tecnologia Rongtai, Tecnologia Bojun, Tecnologia Duoli, Tecnologia Xiangxin, Tecnologia Huada, Tecnologia Wencan, Guangdong Hongtu, Grupo Lizhong, Tecnologia Lijin, Yizumi, Xingyuan Zhuomai e Tecnologia Heli.
