从玩具到灵感,特斯拉6000吨压铸机,能否颠覆汽车制造业?

如果一台机器能够彻底改变汽车制造业的未来,那这将是一件令全世界震惊的事情。这台机器的重量大概跟5架航天飞机差不多,需要24辆大型卡车才能把它拉动,甚至连特斯拉的汽车工厂都装不下它。

这台机器到底是干什么用的?马斯克是如何从孩子的玩具中,找到的灵感呢?

其他汽车制造商会纷纷效仿?还是会被无情超越呢?让我们走进特斯拉的秘密武器,重达430吨的巨型压铸机(GIGA press)

我们都知道 马斯克是一个执行力很强的人,他不仅制定了火星移民计划,还让猴子学会了玩乒乓球游戏。作为特斯拉的CEO,他的最终梦想是 让人类完全进入电动车时代。这台430吨巨兽的设计灵感,来自于马斯克办公桌上的一个模型玩具。

他认为,只要这台机器足够大,就没有理由不能制造出全尺寸的汽车。所以,这台巨型压铸机就此诞生。新的工艺,将会在全新一代的MODEL车型上率先使用。电池将被整合进汽车底盘中。如果采用之前的工艺,在汽车的后半部分将有多达70个单独的零件,它们需要被拧紧,焊接或是被粘合在一起。

这是一套很复杂的工艺流程,它会消耗大量的土地资源, 消耗大量的能源和大量的时间成本。著名汽车工程师桑迪 罗芒认为,MODEL 3的背面 就像是一块满是补丁的破被子一样。

所以 2020年4月马斯克向全世界宣布,他将从意大利工程公司IDRA,购买世界上最大的两台铸造机,它们将被用来制造MODEL Y的后车底部分。这台巨大的机器长20米, 宽6米,被安置在加利福尼亚的特斯拉工厂。

据马斯克回忆,这些巨大的压力机因为体积太大,而无法进入工厂, 只能在停车场搭了个简易的凉棚。

这台机器的到来,将减少300部机械手的使用。这不仅可以提升特斯拉汽车的质量品质,还可以有效的控制成本,让汽车更加便宜。

如果要制造这70个零件,就需要昂贵的CNC工序,而现在 则完全跳过了这道工序,因为整个后车底变成了一块由压铸机压成的一个整体。专家计算,新技术可能会降低40%的后车身底部制造成本。

不仅如此, 整体铸造技术将减少30%的工厂用地。那么 它是如何工作的呢?从广义上讲, 所有的压铸,无论是生产玩具, 球杆还是汽车,都是将熔融状态的金属压入可重复使用的模具型腔中,金属硬化后 ,打开型腔,新的产品就诞生了。

而特斯拉所使用的造车材料,是一种复杂而独特的专有金属。它含有大约90%的铝,8.5%的硅和一些微量的铜 锰 铁 锌 钛和铅等元素。它们被放在一个以天然气为燃料的加热容器中,当温度达到850度时 ,金属完全融化。在进入型腔前,加热管会循环加热,防止其凝固。以氧化铝形式存在的杂质,首先会被氩气和旋转除湿器分离出去。

在这个过程中,碳化硅过滤器会过滤掉大于25微米的杂质,为了保证脱模顺利,机械手会在型腔内部涂上35毫升润滑油,之后 ,型腔关闭,内部的空气会被抽出形成真空,这时 ,熔融状态的金属原料会被高速压入模具,当温度降到400度时,型腔打开,机械手将金属零件转运到另一个冷却槽中,直到温度降到50度完全固型为止,剪裁机将多余的部分剪掉,剪下的原料将被重新加热利用。

整个成品零件都要经过X光检测,以保证他们的安全性,最后由激光修整 ,钻头钻孔。以便其他的零件可以安装在上面。虽然这听上去似乎有点让人难以置信,但也有批评者指出:“用1个零件代替70个零件,会出现一个很大的问题,如果出现了一点损坏,是不是只能更换整块底盘,而高额的更换费用, 让人望而却步。”马斯克则表示,轻微碰撞损坏的部分, 可以被切割掉,再用螺栓连接新的零件进行修复。如果碰撞过于严重,只能更换底盘或是报废处理。

还有人指出,从制造角度看,在铸造过程中不可避免地会有微量的原料 ,被留在模具中,这会让模具变得越来越臃肿,影响产品精度。不用担心,这些基本都是这台巨型压力机的可更换部件,再加上润滑的工序,很大程度上可以解决这个问题。

这台巨型压铸机正在,弗里蒙特 柏林 奥斯丁和上海的特斯拉工厂,进行调试和安装。它的夹紧力可以达到6000吨,而为了制造赛博卡车,马斯克正在四处寻觅能产生8000吨夹紧力的巨型压铸机。

那么, 其他厂商是否会进行效仿呢?根据摩根大通的分析数据显示,一些大型汽车制造商,很难像特斯拉那样彻底改变现有生产线,而我们中国的一些资金充足的电动汽车初创企业,还是有可能进行变革的。巨型压力机的应用,确实可以有效的减少工厂用地面积,减少机械臂数量, 减少不必要的工时,从而全面提升工作效率。

来源:冲压帮

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