Este nuevo avance permite fundir prácticamente todas las partes complejas de los bajos de los vehículos eléctricos en una sola pieza. Esto será clave para los planes futuros de Tesla de producir coches eléctricos asequibles y lograr rentabilidad. Puede desarrollar un coche desde cero en 18-24 meses. La impresión 3D, la arena industrial y las aleaciones personalizadas desempeñan un papel importante.
Según medios extranjeros que citan a cinco personas familiarizadas con el asunto, Tesla ha logrado un avance tecnológico en la fundición a presión integrada, que será la clave del plan de Tesla para producir decenas de millones de vehículos eléctricos asequibles y lograr rentabilidad en la próxima década.
Con este avance, Tesla puede fundir casi todas las partes complejas de los bajos de un vehículo eléctrico en una sola pieza, en lugar de sólo unas 400 piezas.
Se informa que esta nueva tecnología es el núcleo del sistema de ensamblaje "Proceso de ensamblaje sin caja" de Tesla. Cuando Tesla anunció el sistema de ensamblaje en marzo, afirmó que se utilizaría para respaldar la producción de modelos de bajo precio. Se espera que pueda reducir el costo de producción de los vehículos eléctricos en un 50% y reducir el espacio de fábrica en un 40%.
Las fuentes señalaron que con esta nueva tecnología, Tesla puede desarrollar un automóvil desde cero en 18-24 meses, mientras que la mayoría de sus competidores actualmente pueden tardar 3-4 años.
Tesla ha estado planeando un automóvil eléctrico pequeño000 de 25 dólares. Este informe señala que este modelo puede utilizar un marco de fundición de gran tamaño para combinar la parte delantera, el espacio de estacionamiento y la parte inferior de la carrocería (donde se coloca la batería). Se espera que Tesla decida si hacerlo este mes, y el producto final puede cambiar durante el proceso de verificación del diseño.
Terry Woychowski, presidente de la empresa de ingeniería estadounidense Caresoft Global, cree que si Tesla puede fundir la mayoría de los componentes de su chasis en una sola pieza, subvertirá aún más la forma en que se diseñan y fabrican los automóviles. "Este es un facilitador extremadamente poderoso y tiene un enorme impacto en toda la industria. Pero también es una tarea extremadamente desafiante y las piezas fundidas son muy difíciles de fabricar, especialmente las más grandes y complejas".
▌Impresión 3D, arena industrial y aleaciones personalizadas
El avance de Tesla esta vez radica principalmente en dos aspectos: uno es cómo diseñar y probar moldes gigantes para la producción en masa; la otra es cómo las piezas fundidas combinan subchasis huecos con nervaduras internas para reducir el peso. peso y mejorar la resistencia al choque.
Las dos innovaciones fueron desarrolladas conjuntamente por expertos multinacionales en diseño y fundición e implicaron el uso de impresión 3D, arena industrial y aleaciones personalizadas.
De hecho, para los fabricantes de automóviles, "integrar piezas más grandes" siempre ha sido un problema: fabricar moldes más grandes puede mejorar la eficiencia, pero es costoso y conlleva innumerables riesgos.
Un experto en fundición dijo que una vez que se fabrica un molde de prueba de metal grande, cada ajuste de mecanizado durante el proceso de diseño puede costar $100,000, y rehacer completamente el molde puede costar $1,5 millones. Otra persona dijo que todo el proceso de diseño de un molde de metal grande suele costar alrededor de 4 millones de dólares. Como resultado, la mayoría de los fabricantes de automóviles lo evitan. Porque desde los aspectos de ruido y vibración, montaje y tratamiento de superficies, ergonomía y resistencia a impactos, pueden ser necesarios al menos seis ajustes para diseñar un molde perfecto.
A pesar de los riesgos y dificultades, las fuentes señalaron que la visión original de Musk era encontrar una manera de fundir toda la parte inferior de la carrocería en una sola pieza.
Para ello, Tesla recurrió a empresas que utilizan impresión 3D y arena industrial para fabricar moldes de prueba. A través de archivos de diseño digitales, se utiliza una máquina de chorro de aglutinante para depositar adhesivo líquido sobre una fina capa de arena y construirlo capa por capa. Un molde en el que se puede fundir una aleación fundida.
Una fuente dijo que incluso con múltiples versiones, el proceso de verificación del diseño de fundición en arena es extremadamente barato, solo el 3% del costo de los prototipos metálicos, lo que significa que Tesla puede ajustar el prototipo tantas veces como sea necesario y construirlo en solo unos segundos. . Imprima un nuevo prototipo en cuestión de horas.
La ventaja de costos está, por un lado, y por otro lado, después de utilizar la fundición en arena, el ciclo de verificación del diseño solo toma 2-3 meses, mientras que el prototipo del molde de metal demora 6-12 meses.
Además, el bastidor auxiliar del chasis de un automóvil suele ser hueco para reducir el peso y mejorar la resistencia a los choques. Para fundir el subchasis hueco, Tesla planea colocar un núcleo de arena sólido impreso por una máquina de chorro de aglutinante en todo el molde. Una vez fundida la pieza, se retirará el núcleo de arena, dejando un vacío.
Sin embargo, durante este proceso, debido al diferente rendimiento de la aleación de aluminio utilizada originalmente para producir piezas fundidas en moldes de arena y moldes de metal, no pudo cumplir con los estándares de resistencia a choques y otros estándares de Tesla. Por ello, los expertos en fundición han superado este problema creando aleaciones personalizadas.
Una vez que Tesla finalice el molde prototipo, podrá invertir en fabricar el molde de metal final para la producción en masa.
▌Los nuevos modelos de Tesla brindan excelentes oportunidades de uso. Muchas empresas de automóviles han optado por la fundición a presión integrada.
Actualmente Tesla está desarrollando dos coches pequeños: uno para uso personal y otro para Robotaxi. Las fuentes señalaron que sus estructuras de bajos son relativamente simples, lo que también brinda una excelente oportunidad para utilizar la nueva tecnología de Tesla.
Por supuesto, si Tesla determina que moldeará los bajos de la carrocería integrada, debe decidir qué máquina de fundición utilizar, y esta elección también determinará la complejidad del bastidor del automóvil, para poder fundir rápidamente. Para máquinas de fundición a presión más grandes, la fuerza de sujeción debe alcanzar o superar las 16,000 toneladas, lo que es más caro y puede requerir mayor espacio de fábrica.
Sin embargo, la alta fuerza de sujeción no puede acomodar el núcleo de arena impreso en 3D necesario para crear el bastidor auxiliar hueco. Personas familiarizadas con el asunto dijeron que Tesla podría resolver este problema utilizando un tipo diferente de máquina de fundición a presión. Este método inyecta lentamente la aleación fundida mientras contiene el núcleo de arena y tiende a producir una fundición de mayor calidad; sin embargo, el proceso lleva más tiempo.
Tesla siempre ha sido un firme partidario y practicante de la fundición a presión integrada. Según información difundida por la empresa, con el uso de tecnología integrada de fundición a presión, las 80 piezas estampadas y soldadas del plan original del Modelo Y se pueden integrar en una sola pieza, logrando una reducción de costos del 40% y una reducción de peso del 10%.
Vale la pena señalar que la mayoría de los que siguieron a Tesla para unirse al equipo integrado de fundición a presión eran empresas de automóviles de nueva energía como Weilai, Xpeng e Ideal, mientras que las empresas de automóviles tradicionales eran muy pocas. Ahora, además de Toyota, General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars, etc. también han comenzado a planificar la adopción de esta tecnología.
Cuando se trata de la cadena industrial en general, Guotai Junan cree que el upstream consiste en materiales de aleación de aluminio sin tratamiento térmico, máquinas de fundición a presión y moldes de fundición a presión. El margen de beneficio bruto de los moldes de fundición a presión integrados es del 40%, la tasa de beneficio neto es del 20%, el beneficio de un solo enlace es el más alto, las barreras técnicas son las más altas y el patrón está descentralizado. ; El midstream incluye plantas de fundición a presión de terceros y fabricantes de vehículos con líneas de producción de construcción propia. La competencia en este segmento es feroz. Unos pocos proveedores de fundición de aluminio con ventajas fundamentales ocupan el mercado de apoyo para la mayoría de los modelos de gama media a alta; el downstream se conecta directamente con los OEM.
Minsheng Securities también señaló que se espera que los productos integrados de fundición a presión se expandan desde productos del piso trasero hasta la cabina delantera, el piso medio, la bandeja de la batería y otras partes relacionadas. Se recomienda prestar atención a Ikodi, Xusheng Group, Wanfeng Aowei, Ruihu Mold, Merrill Lynch, Rongtai Technology, Bojun Technology, Duoli Technology, Xiangxin Technology, Huada Technology, Wencan Technology, Guangdong Hongtu, Lizhong Group, Lijin Technology, Yizumi, Xingyuan Zhuomai y Heli Technology.
