टेस्ला में एक-टुकड़ा कास्टिंग तकनीक पूर्ण हो सकती है

लगता है कि रॉयटर्स टेस्ला के भीतर उत्कृष्ट स्रोत हैं। 14 सितंबर, 2023 को एक रिपोर्ट में, यह कहता है कि 5 से कम लोगों ने यह नहीं बताया कि कंपनी अपनी कारों के अंडरबॉडी को एक टुकड़े में डालने के अपने लक्ष्य के करीब हो रही है। डाई कास्टिंग मूल रूप से एक काफी सरल प्रक्रिया है। एक मोल्ड बनाएं, इसे पिघला हुआ धातु के साथ भरें, इसे ठंडा होने दें, मोल्ड को हटा दें, और वॉयला! तत्काल कार। यह अच्छी तरह से काम करता है यदि आप टिंकरटॉय या मैचबॉक्स कार बना रहे हैं, लेकिन यह बेहद मुश्किल है अगर आप इसे पूर्ण आकार के वाहनों को बनाने के लिए उपयोग करने की कोशिश करते हैं।

कॉनस्टोगा वैगनों को लकड़ी से बने फ्रेम के शीर्ष पर बनाया गया था। शुरुआती ऑटोमोबाइल भी लकड़ी के फ्रेम का उपयोग करते थे। जब हेनरी फोर्ड ने पहली विधानसभा लाइन बनाई, तो आदर्श एक सीढ़ी फ्रेम पर वाहनों का निर्माण करना था - दो लोहे की रेल एक साथ क्रॉस टुकड़ों के साथ बंधी हुई थी। पहली यूनीबॉडी प्रोडक्शन कार 1934 में सिट्रोएन ट्रैक्शन एवेंट थी, इसके बाद अगले वर्ष क्रिसलर एयरफ्लो था।

यूनिबॉडी कारों में उनके नीचे कोई फ्रेम नहीं है। इसके बजाय, धातु शरीर को आकार दिया जाता है और इस तरह से बनाया जाता है कि यह ड्राइवट्रेन के वजन का समर्थन कर सकता है और दुर्घटना की स्थिति में रहने वालों की रक्षा कर सकता है। 1950 के दशक की शुरुआत में, होडा और टोयोटा जैसी जापानी कंपनियों द्वारा अग्रणी किए गए नवाचारों के निर्माण से प्रेरित ऑटोमेकर्स ने फ्रंट-व्हील ड्राइव के साथ यूनीबॉडी कारों को बनाने के लिए स्विच किया।

इंजन, ट्रांसमिशन, डिफरेंशियल, ड्राइवशाफ्ट्स, स्ट्रट्स, और ब्रेक के साथ पूरा, पूरा पावरट्रेन, एक अलग प्लेटफॉर्म पर स्थापित किया गया था, जिसे विधानसभा लाइन पर नीचे से जगह में उठा लिया गया था, बजाय इंजन को छोड़ने और ऊपर से ट्रांसमिशन को। एक फ्रेम पर निर्मित कारों के लिए किया गया था। परिवर्तन का कारण? तेजी से विधानसभा समय जिसके कारण उत्पादन की कम इकाई लागत हुई।

लंबे समय तक, यूनीबॉडी तकनीक को तथाकथित अर्थव्यवस्था कारों के लिए पसंद किया गया था, जबकि सीढ़ी के फ्रेम बड़े सेडान और वैगनों के लिए विकल्प थे। वहाँ कुछ संकरों को मिलाया गया था - एक यूनीबॉडी यात्री डिब्बे में सामने वाले फ्रेम रेल वाली कारों में कारें। चेवी नोवा और एमजीबी इस प्रवृत्ति के उदाहरण थे, जो लंबे समय तक नहीं रहे।

टेस्ला पिवोट्स टू हाई प्रेशर कास्टिंग

टेस्ला, जिसने ऑटोमोबाइल कैसे बनाया जाता है, उसे बाधित करने की आदत बना दी है, कई साल पहले उच्च दबाव कास्टिंग के साथ प्रयोग करना शुरू कर दिया। पहले यह पीछे की संरचना बनाने पर केंद्रित था। जब यह सही हो गया, तो यह सामने की संरचना बनाने के लिए बदल गया। अब, सूत्रों के अनुसार, टेस्ला एक ऑपरेशन में सामने, केंद्र और पीछे के वर्गों को कास्टिंग करने पर ध्यान केंद्रित कर रहा है।

क्यों? क्योंकि पारंपरिक विनिर्माण तकनीक 400 व्यक्तिगत स्टैम्पिंग का उपयोग करती है, जिसे तब पूरी तरह से यूनिबॉडी संरचना बनाने के लिए वेल्डेड, बोल्ट, खराब कर दिया जाता है, या एक साथ चिपकाया जाता है। यदि टेस्ला को यह अधिकार मिल सकता है, तो इसके विनिर्माण की लागत को 50 प्रतिशत तक कम किया जा सकता है। बदले में, हर दूसरे निर्माता पर जवाब देने या खुद को प्रतिस्पर्धा करने में असमर्थ पाए जाने के लिए जबरदस्त दबाव डालेगा।

यह बिना कहे चला जाता है कि वे निर्माता सभी पक्षों से पस्त महसूस कर रहे हैं क्योंकि उप -संघीय कार्यकर्ता फाटकों पर पीट रहे हैं और जो भी मुनाफा कमाया जा रहा है, उसका एक बड़ा टुकड़ा मांग रहा है।

टेरी वोयचोव्स्क, जिन्होंने 3 दशकों तक जनरल मोटर्स में काम किया, ऑटोमोबाइल के निर्माण के बारे में एक या दो बातें जानते हैं। वह अब अमेरिकी इंजीनियरिंग कंपनी Caresoft Global के अध्यक्ष हैं। वह रॉयटर्स को बताता है कि अगर टेस्ला ईवी के अधिकांश अंडरबॉडी को गिगाकास्ट करने का प्रबंधन करता है, तो यह कारों को डिजाइन और निर्मित तरीके से बाधित करेगा। “यह स्टेरॉयड पर एक एनबलर है। इसका उद्योग के लिए बहुत बड़ा निहितार्थ है, लेकिन यह एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण काम है। कास्टिंग करना बहुत कठिन है, विशेष रूप से बड़ा और अधिक जटिल। ”

दो सूत्रों ने कहा कि टेस्ला की नई डिजाइन और विनिर्माण तकनीकों का मतलब है कि कंपनी 18 से 24 महीनों में जमीन से एक कार विकसित कर सकती है, जबकि अधिकांश प्रतिद्वंद्वी वर्तमान में तीन से चार साल तक कहीं भी ले सकते हैं। एक एकल बड़ा फ्रेम - मध्य अंडरबॉडी के साथ सामने और पीछे के वर्गों को मिलाकर जहां बैटरी रखी जाती है - का उपयोग एक नई, छोटी इलेक्ट्रिक कार के निर्माण के लिए किया जा सकता है जो लगभग $ 25,000 के लिए रिटेल करता है। टेस्ला को यह तय करने की उम्मीद थी कि क्या मरना है कि इस महीने में एक-टुकड़ा मंच कास्ट किया जाए, तीन सूत्रों ने कहा।

आगे महत्वपूर्ण चुनौतियां

उच्च दबाव कास्टिंग का उपयोग करने में टेस्ला के लिए सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक सबफ्रेम डिजाइन करना है जो खोखले हैं, लेकिन आंतरिक पसलियों को दुर्घटनाओं के दौरान होने वाली ताकतों को फैलाने में सक्षम बनाने के लिए आवश्यक है। स्रोत ब्रिटेन, जर्मनी, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में डिजाइन और कास्टिंग विशेषज्ञों द्वारा नवाचारों का दावा करते हैं, 3 डी प्रिंटिंग और औद्योगिक रेत का उपयोग करते हैं।

बड़े घटकों के उच्च दबाव कास्टिंग के लिए आवश्यक मोल्ड बनाना काफी महंगा हो सकता है और काफी जोखिमों के साथ आता है। एक बार एक बड़े धातु परीक्षण मोल्ड किए जाने के बाद, डिजाइन प्रक्रिया के दौरान मशीनिंग ट्विक्स $ 100,000 की लागत हो सकती है, या एक कास्टिंग विशेषज्ञ के अनुसार, मोल्ड को पूरी तरह से $ 1.5 मिलियन तक पहुंचा सकता है। एक अन्य ने कहा कि एक बड़े धातु के मोल्ड के लिए पूरी डिजाइन प्रक्रिया में आमतौर पर लगभग 4 मिलियन डॉलर खर्च होंगे।

कई वाहन निर्माताओं ने लागत और जोखिमों को बहुत अधिक माना है, खासकर जब से एक डिजाइन को शोर और कंपन, फिट और फिनिश, एर्गोनॉमिक्स और क्रैशवर्थनेस के दृष्टिकोण से एक सही मरने के लिए आधा दर्जन या अधिक ट्वीक्स की आवश्यकता हो सकती है। लेकिन जोखिम कुछ ऐसा है जो शायद ही कभी एलोन मस्क को परेशान करता है, जो रॉकेट को पीछे की ओर उड़ने वाला पहला व्यक्ति था।

औद्योगिक रेत और 3 डी मुद्रण

टेस्ला ने कथित तौर पर उन फर्मों की ओर रुख किया है जो 3 डी प्रिंटर के साथ औद्योगिक रेत से परीक्षण मोल्ड बनाते हैं। एक डिजिटल डिज़ाइन फ़ाइल का उपयोग करते हुए, बाइंडर जेट्स के रूप में जाने जाने वाले प्रिंटर रेत की एक पतली परत पर एक तरल बाइंडिंग एजेंट जमा करते हैं और धीरे -धीरे परत द्वारा एक मोल्ड, लेयर का निर्माण करते हैं, जो कास्ट पिघले हुए मिश्र धातुओं को मर सकते हैं। एक स्रोत के अनुसार, रेत कास्टिंग के साथ डिजाइन सत्यापन प्रक्रिया की लागत में धातु प्रोटोटाइप के साथ एक ही काम करने का लगभग 3% खर्च होता है।

इसका मतलब है कि टेस्ला प्रोटोटाइप को कई बार आवश्यकतानुसार ट्विक कर सकता है, डेस्कटॉप मेटल और इसकी एक्सोन यूनिट जैसी कंपनियों से मशीनों का उपयोग करके कुछ घंटों में एक नया पुनर्मुद्रण कर सकता है। रेत कास्टिंग का उपयोग करके डिज़ाइन सत्यापन चक्र केवल दो से तीन महीने का समय लगता है, दो स्रोतों ने कहा, धातु से बने मोल्ड के लिए छह महीने से एक वर्ष तक कहीं भी।

हालांकि, अधिक लचीलेपन के बावजूद, बड़े पैमाने पर कास्टिंग को सफलतापूर्वक किए जाने से पहले दूर करने के लिए अभी भी एक और बड़ी बाधा थी। कास्टिंग का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बने मोल्ड में अलग -अलग व्यवहार करते हैं, क्योंकि वे धातु से बने मोल्ड में करते हैं। प्रारंभिक प्रोटोटाइप अक्सर टेस्ला के विनिर्देशों को पूरा करने में विफल रहे।

कास्टिंग विशेषज्ञों ने कहा कि विशेष मिश्र धातुओं को तैयार करके, पिघले हुए मिश्र धातु शीतलन प्रक्रिया को ठीक करते हुए, और पोस्ट-प्रोडक्शन हीट ट्रीटमेंट के साथ आकर, तीन सूत्रों ने कहा। एक बार टेस्ला प्रोटोटाइप रेत मोल्ड से संतुष्ट हो जाता है, फिर यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक अंतिम धातु मोल्ड में निवेश कर सकता है।

सूत्रों ने कहा कि टेस्ला की आगामी छोटी कार/रोबोटैक्सी ने इसे एक टुकड़े में एक ईवी मंच कास्ट करने का एक सही मौका दिया है, मुख्यतः क्योंकि इसका अंडरबॉडी सरल है। छोटी कारों में सामने और पीछे एक बड़ी "ओवरहांग" नहीं है। “यह एक तरह से एक नाव की तरह है, दोनों छोरों से जुड़े छोटे पंखों के साथ एक बैटरी ट्रे। एक व्यक्ति ने कहा, "एक व्यक्ति ने कहा।

सूत्रों ने दावा किया कि टेस्ला को अभी भी यह तय करना है कि अगर यह एक टुकड़े में अंडरबॉडी को डालने का फैसला करता है तो किस तरह का प्रेस का उपयोग करना है। बड़े शरीर के अंगों के निर्माण के लिए जल्दी से 16,000 टन या उससे अधिक की शक्ति के साथ बड़ी कास्टिंग मशीनों की आवश्यकता होगी। ऐसी मशीनें महंगी होंगी और बड़ी फैक्ट्री इमारतों की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च क्लैंपिंग पावर के साथ प्रेस खोखले सबफ्रेम बनाने के लिए आवश्यक 3 डी-मुद्रित रेत कोर को समायोजित नहीं कर सकता है। उस समस्या को हल करने के लिए, टेस्ला एक अलग प्रकार के प्रेस का उपयोग कर रहा है जिसमें पिघला हुआ मिश्र धातु धीरे -धीरे इंजेक्ट किया जा सकता है - एक विधि जो उच्च गुणवत्ता वाले कास्टिंग का उत्पादन करती है और रेत कोर को समायोजित कर सकती है।

समस्या यह है: उस प्रक्रिया में अधिक समय लगता है। "टेस्ला अभी भी उत्पादकता के लिए उच्च दबाव चुन सकता है, या वे गुणवत्ता और बहुमुखी प्रतिभा के लिए धीमी मिश्र धातु इंजेक्शन चुन सकते हैं," लोगों में से एक ने कहा। "यह अभी भी इस बिंदु पर एक सिक्का टॉस है।"

टैकवे

टेस्ला जो भी निर्णय लेता है, उसके निहितार्थ होंगे जो दुनिया भर में पूरे ऑटो उद्योग में लहर जाएगा। टेस्ला, महत्वपूर्ण मूल्य में कटौती के बावजूद, अभी भी एक लाभ पर इलेक्ट्रिक कार बना रहा है - कुछ विरासत वाहन निर्माताओं को करना बहुत मुश्किल है।

यदि टेस्ला उच्च दबाव वाली कास्टिंग का उपयोग करके निर्माण की अपनी लागतों को ट्रिम कर सकता है, तो उन कंपनियों को आर्थिक रूप से अधिक दबाव में और भी अधिक दबाव होगा। यह कल्पना करना मुश्किल नहीं है कि कोडक और नोकिया उनके साथ क्या हुआ। जहां यह विश्व अर्थव्यवस्था को छोड़ देगा और वर्तमान में पारंपरिक कार बनाने वाले सभी श्रमिकों का अनुमान है।

स्रोत:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-casting-technology/

लेखक: स्टीव हैनले

मैट एल्यूमीनियम से मई जियांग द्वारा संपादित