ロイターはテスラの奥深くに優れた情報源を持っているようです。 2023年9月14日付のレポートでは、5人以上が、車のアンダーボディを1つのピースでキャストするという目標に近づいていると言っていると述べています。ダイキャスティングは基本的にかなり単純なプロセスです。型を作成し、溶融金属で満たし、冷まし、型を取り除き、出来上がります！インスタントカー。 TinkertoysまたはMatchbox車を作っている場合はうまく機能しますが、フルサイズの車両を作るために使用しようとすると非常に困難です。
コネストーガワゴンは、木材で作られたフレームの上に建てられました。初期の自動車も木製のフレームを使用していました。ヘンリーフォードが最初の組立ラインを作成したとき、標準はラダーフレームに車両を構築することでした。最初のユニボディ生産車は、1934年のシトロエントラクションアバントであり、翌年にクライスラーエアフローが続きました。
Unibody Carsには、その下にフレームがありません。代わりに、金属体は形を整えて形成され、ドライブトレインの重量をサポートし、衝突の場合に居住者を保護できるようにします。 1950年代から、ホンダやトヨタなどの日本企業が先駆けて製造革新に拍車をかけた自動車メーカーは、前輪駆動でユニボディカーの製造に切り替えました。
エンジン、トランスミッション、ディファレンシャル、ドライブシャフト、ストラット、ブレーキを備えたパワートレイン全体が、エンジンとトランスミッションを上からドロップするのではなく、組み立てラインの下から所定の位置に持ち上げた別のプラットフォームに設置されました。フレームの上に建てられた車のために行われました。変更の理由は？生産の単位コストが削減されたアセンブリ時間が短縮されました。
長い間、いわゆるエコノミーカーにはユニボディテクノロジーが好まれ、はしごフレームがより大きなセダンとワゴンに選択肢がありました。混合されたハイブリッドがいくつかありました。フロントにフレームレールが付いた車がunibodyの乗客コンパートメントにボルトで固定されていました。 Chevy NovaとMGBは、この傾向の例でしたが、これは長続きしませんでした。
テスラは高圧鋳造にピボットします
テスラは、自動車がどのように作られているかを混乱させる習慣を身に付けており、数年前に高圧鋳造を実験し始めました。最初に、リア構造の作成に焦点を合わせました。それが正しくなったとき、それはフロント構造の作成に切り替えました。現在、情報筋によると、テスラはフロント、センター、リアセクションをすべて1回の操作で鋳造する圧力に焦点を当てています。
なぜ？従来の製造技術では、最大400個の個別のスタンピングを使用しているため、完全なユニボディ構造を作成するには、溶接、ボルトでボルトで固定、ねじ込み、または接着する必要があります。テスラがこれを正しくすることができれば、製造コストは最大50％削減される可能性があります。それは、他のすべてのメーカーに非常に大きな圧力をかけ、対応するか、競争できないことに気付くでしょう。
言うまでもなく、これらのメーカーは、uppity組合の労働者が門を叩き、まだ稼いでいるもののより大きなスライスを要求しているため、あらゆる側面から虐待されていると感じています。
ゼネラルモーターズで30年にわたって働いていたテリーウォヨフクは、自動車の製造について1つか2つのことを知っています。彼は現在、米国エンジニアリング会社Caresoft Globalの社長です。彼はロイターに、テスラがEVの卑劣なボディのほとんどをギガカストすることができれば、車の設計と製造方法をさらに混乱させるだろうと言います。 「それはステロイドのイネーブラーです。それは業界にとって大きな意味を持っていますが、非常に挑戦的な仕事です。キャスティングは非常に難しいことです。特に大きくて複雑です。」
2つの情報筋によると、テスラの新しいデザインと製造技術は、会社が18か月から24か月でゼロから車を開発できることを意味しますが、ほとんどのライバルは現在3年から4年を取ることができます。フロントとリアのセクションとバッテリーの収容された中央のアンダーボディを組み合わせた単一の大きなフレームを使用して、約25,000ドルで販売されている新しい小さな電気自動車を製造することができます。テスラは、今月、今月すぐにワンピースプラットフォームをキャストするかどうかを決定すると予想されていたと、3つの情報筋が述べています。
これからの重要な課題
高圧鋳物を使用する際のテスラにとって最大の課題の1つは、中空のサブフレームを設計することですが、衝突中に発生する力を消散させるために必要な内部rib骨があることです。情報筋は、英国、ドイツ、日本、および米国の設計とキャスティングスペシャリストによるイノベーションを主張しており、3D印刷と産業用砂を利用しています。
大きなコンポーネントの高圧鋳造に必要な金型を作ることは非常に高価であり、かなりのリスクがあります。大規模な金属テスト型が作成されると、設計プロセス中の微調整が100,000ドルあたり100,000ドルか、金型を完全にやり直すと、1つのキャスティングスペシャリストによると、150万ドルになる可能性があります。別の人は、大きな金属型の設計プロセス全体には通常約400万ドルの費用がかかると述べた。
多くの自動車メーカーは、特にデザインが騒音と振動、フィットとフィニッシュ、人間工学、クラッシュワッス性の観点から完全なダイを達成するために半ダース以上の微調整を必要とする可能性があるため、コストとリスクを高すぎるとみなしてきました。しかし、リスクは、ロケットを後ろに飛ばした最初のエロン・マスクを悩ませることはめったにありません。
工業用砂と3Dプリント
テスラは、3Dプリンターを備えた工業用砂からテスト型を作る企業に目を向けたと伝えられています。デジタルデザインファイルを使用して、バインダージェットとして知られるプリンターは、液体結合剤を砂の薄い層に堆積させ、溶融合金を死ぬ可能性のある層ごとに型型を徐々に構築します。ある情報源によると、砂の鋳造を伴う設計検証プロセスのコストは、金属のプロトタイプで同じことをしているのに約3％の費用がかかります。
つまり、テスラは必要に応じてプロトタイプを何度も微調整でき、デスクトップメタルやそのエクソンユニットなどの企業のマシンを使用して、数時間で新しいものを転載することができます。砂の鋳造を使用した設計検証サイクルは、金属製の金型の6か月から1年のどこかと比較して、2〜3か月しかかかりません。
しかし、その柔軟性が高いにもかかわらず、大規模な鋳物を正常に行う前に、克服すべきもう1つの大きなハードルがまだありました。鋳物を生産するために使用されるアルミニウム合金は、金属製の金型よりも砂で作られたカビで異なる動作をしています。初期のプロトタイプは、テスラの仕様を満たすことができなかったことがよくありました。
キャスティングスペシャリストは、特別な合金を策定し、溶融合金冷却プロセスを微調整し、プロダクション後の熱処理を考え出すことにより、それを克服したと、3つの情報筋は述べています。テスラがプロトタイプの砂型に満足すると、大量生産のために最終的な金属型に投資することができます。
情報筋によると、テスラの今後の小型車/Robotaxiは、主にそのアンダーボディがよりシンプルであるため、EVプラットフォームを1つのピースにキャストする絶好の機会を与えたと述べました。小型車には、前面と背面に大きな「オーバーハング」がありません。 「それはある意味のボートのようなもので、両端に小さな翼が付いたバッテリートレイです。それは一枚でやるのが理にかなっているだろう」とある人は言った。
情報筋は、テスラがアンダーボディをワンピースでキャストすることにした場合、どのようなプレスを使用するかをまだ決定しなければならないと主張しました。大きなボディパーツを迅速に製造するには、16,000トン以上のクランプパワーを備えたより大きなキャスティングマシンが必要です。このような機械は高価であり、より大きな工場の建物が必要になる場合があります。
高いクランプパワーを備えたプレスは、中空のサブフレームを作成するために必要な3Dプリントされた砂コアに対応できません。その問題を解決するために、テスラは溶融合金をゆっくりと注入できる別のタイプのプレスを使用しています。これは、高品質の鋳物を生成し、砂コアに対応できる方法です。
問題は、そのプロセスに時間がかかることです。 「テスラは、生産性のために高圧を選択するか、品質と汎用性のためにゆっくりと合金注入を選択することもできます」と人の一人は言いました。 「この時点ではまだコイントスです。」
持ち帰り
テスラがどのような決定を下すかは、世界中の自動車業界全体で波及する影響を及ぼします。テスラは、大幅な価格削減にもかかわらず、まだ電気自動車を利益を上げています。レガシーの自動車メーカーは非常に難しいと感じています。
テスラが高圧鋳造を使用して製造コストを大幅に削減できる場合、それらの企業は経済的にさらに大きな圧力にさらされます。コダックとノキアが彼らに起こったことに何が起こったのか想像するのは難しくありません。それが世界経済を去る場所と、現在従来の車を作っているすべての労働者は誰もが推測します。
ソース：https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perected-one-piece-casting-technology/
著者：スティーブ・ハンリー
Mat Aluminumの5月jiangが編集
投稿時間：6月5日 - 2024年
