Reuters semble avoir d'excellentes sources au plus profond de Tesla. Dans un rapport daté du 14 septembre 2023, il dit que pas moins de 5 personnes lui ont dit que la société s'approchait de son objectif de lancer le sous-body de ses voitures en une seule pièce. Le moulage est essentiellement un processus assez simple. Créez un moule, remplissez-le de métal fondu, laissez-le refroidir, retirez le moule et le tour est joué! Voiture instantanée. Cela fonctionne bien si vous fabriquez des voitures Tinkertoys ou Matchbox, mais c'est extrêmement difficile si vous essayez de l'utiliser pour fabriquer des véhicules pleine grandeur.
Des wagons Conestoga ont été construits sur des cadres en bois. Les premières automobiles ont également utilisé des cadres en bois. Lorsque Henry Ford a créé la première chaîne de montage, la norme était de construire des véhicules sur un cadre d'échelle - deux rails de fer attachés avec des traverses. La première voiture de production monocoque a été l'avant de traction Citroen en 1934, suivie du flux d'air de Chrysler l'année suivante.
Les voitures monocoques n'ont pas de cadre en dessous. Au lieu de cela, le corps métallique est façonné et formé de telle manière qu'il puisse supporter le poids de la transmission et protéger les occupants en cas d'accident. À partir des années 1950, les constructeurs automobiles, stimulés par les innovations manufacturières lancés par des sociétés japonaises comme Honda et Toyota, sont passées à la fabrication de voitures monocoques avec la traction avant.
L'ensemble du groupe motopropulseur, avec moteur, transmission, différentiel, arbres de transmission, entretoises et freins, a été installé sur une plate-forme distincte qui a été soulevée en bas sur la chaîne de montage, plutôt que de laisser tomber le moteur et la transmission de plus en plus de la façon dont il a été fait pour des voitures construites sur un cadre. La raison du changement? Des temps d'assemblage plus rapides qui ont entraîné une baisse des coûts unitaires de production.
Pendant longtemps, la technologie monocoque a été préférée pour les voitures de soi-disant économie tandis que les cadres d'échelle étaient le choix des plus grandes berlines et des wagons. Il y avait des hybrides mélangés - des voitures avec des rails à cadre à l'avant boulonnés à un compartiment de passagers monocoque. La Chevy Nova et le MGB étaient des exemples de cette tendance, qui ne durent pas longtemps.
Tesla pivote à la coulée à haute pression
Tesla, qui a pris l'habitude de perturber la façon dont les automobiles sont fabriquées, a commencé à expérimenter des pièces moulées à haute pression il y a plusieurs années. Il s'est d'abord concentré sur la fabrication de la structure arrière. Quand il a bien compris, il est passé à la fabrication de la structure avant. Maintenant, selon des sources, Tesla se concentre sur la pression de la pression des sections avant, au centre et arrière en une seule opération.
Pourquoi? Parce que les techniques de fabrication traditionnelles utilisent jusqu'à 400 frappes individuelles qui doivent ensuite être soudées, boulonnées, vissées ou collées pour faire une structure monocoque complète. Si Tesla peut bien faire les choses, son coût de fabrication pourrait être réduit jusqu'à 50%. Cela, à son tour, mettra une pression énorme sur tous les autres fabricants pour répondre ou se retrouver incapable de rivaliser.
Il va sans dire que ces fabricants se sentent battus de tous les côtés alors que les travailleurs syndiqués Uppity frappent les portes et exigent une plus grande tranche de tout bénéfice qui est encore gagné.
Terry Woychowsk, qui a travaillé chez General Motors pendant 3 décennies, connaît une chose ou deux sur la fabrication d'automobiles. Il est maintenant le président de la société d'ingénierie américaine Caresoft Global. Il dit à Reuters que si Tesla parvient à Gigacast la plupart des sous-body d'un EV, cela perturberait davantage la façon dont les voitures sont conçues et fabriquées. «C'est un catalyseur sur les stéroïdes. Cela a une énorme implication pour l'industrie, mais c'est une tâche très difficile. Les moulages sont très difficiles à faire, en particulier les plus grands et les plus compliqués. »
Deux des sources ont déclaré que les nouvelles techniques de conception et de fabrication de Tesla signifient que la société pourrait développer une voiture à partir de 18 à 24 mois, tandis que la plupart des rivaux peuvent actuellement prendre de trois à quatre ans. Un seul grand cadre - combinant les sections avant et arrière avec le sous-corps moyen où la batterie est logée - pourrait être utilisée pour fabriquer une nouvelle voiture électrique plus petite qui coûte environ 25 000 $. Tesla devait décider de mourir de lancer une plate-forme en une seule pièce dès ce mois-ci, ont indiqué trois des sources.
Défis importants à venir
L'un des plus grands défis pour Tesla dans l'utilisation de pièces moulées à haute pression est la conception de sous-trames couvertes mais qui ont les côtes internes nécessaires pour les rendre capables de dissiper les forces qui se produisent pendant les accidents. Les sources affirment que les innovations des spécialistes du design et du casting en Grande-Bretagne, en Allemagne, au Japon et aux États-Unis utilisent l'impression 3D et le sable industriel.
Faire les moules nécessaires à la coulée à haute pression de grands composants peut être assez cher et s'accompagne de risques considérables. Une fois qu'un gros moule d'essai en métal a été effectué, les ajustements d'usinage pendant le processus de conception pourraient coûter 100 000 $ à l'essai, ou la refonte totalement du moule pourrait atteindre 1,5 million de dollars, selon un spécialiste de la casting. Un autre a déclaré que l'ensemble du processus de conception pour un gros moule métallique coûterait généralement environ 4 millions de dollars.
De nombreux constructeurs automobiles ont jugé le coût et les risques d'être trop élevés, d'autant plus qu'un design peut nécessiter une demi-douzaine de réglages ou plus pour obtenir une matrice parfaite du point de vue du bruit et des vibrations, de l'ajustement et de la finition, de l'ergonomie et de l'écrasement. Mais le risque est quelque chose qui dérange rarement Elon Musk, qui a été le premier à faire voler en arrière.
Sable industriel et impression 3D
Tesla se serait tourné vers les entreprises qui fabriquent des moules d'essai à partir de sable industriel avec des imprimantes 3D. À l'aide d'un fichier de conception numérique, les imprimantes connues sous le nom de jets de liant déposent un agent de liaison liquide sur une fine couche de sable et construisent progressivement un moule, couche par couche, qui peut mourir en alliages fondus. Selon une source, le coût du processus de validation de conception avec la coulée de sable coûte environ 3% de la même chose avec un prototype métallique.
Cela signifie que Tesla peut modifier les prototypes autant de fois que nécessaire, en réimprimant un nouveau en quelques heures en utilisant des machines de sociétés telles que le métal de bureau et son unité exone. Le cycle de validation de conception utilisant la coulée de sable ne prend que deux à trois mois, selon deux des sources, contre six mois à un an pour un moule à base de métal.
Malgré cette plus grande flexibilité, cependant, il y avait encore un autre obstacle majeur à surmonter avant que les pièces moulées à grande échelle puissent être faites avec succès. Les alliages d'aluminium utilisés pour produire les pièces moulés se comportent différemment dans les moules en sable que dans les moules en métal. Les premiers prototypes n'ont souvent pas réussi à répondre aux spécifications de Tesla.
Les spécialistes du casting ont surmonté qu'en formulant des alliages spéciaux, en réglant fin le processus de refroidissement en alliage en fusion et en proposant un traitement thermique post-production, selon trois des sources. Une fois que Tesla est satisfait du prototype de moisissure de sable, il peut ensuite investir dans un moule métallique final pour la production de masse.
Les sources ont déclaré que la prochaine petite voiture / robotaxi de Tesla lui avait donné une occasion parfaite de lancer une plate-forme EV en une seule pièce, principalement parce que son sous-coussin est plus simple. Les petites voitures n'ont pas un gros «surplomb» à l'avant et à l'arrière. «C'est comme un bateau en quelque sorte, un plateau de batterie avec de petites ailes attachées aux deux extrémités. Cela aurait du sens de faire en une seule pièce », a déclaré une personne.
Les sources ont affirmé que Tesla devait encore décider du type de presse à utiliser s'il décide de jeter le sous-coussin en une seule pièce. Pour fabriquer rapidement de grandes pièces de carrosserie, il faudra plus de machines à mouler plus grandes avec une puissance de serrage de 16 000 tonnes ou plus. Ces machines seront coûteuses et peuvent nécessiter des bâtiments d'usine plus grands.
Les pressions avec une puissance de serrage élevée ne peuvent pas accueillir les noyaux de sable imprimés en 3D nécessaires pour fabriquer des sous-trames creux. Pour résoudre ce problème, Tesla utilise un type de presse différent dans lequel l'alliage en fusion peut être injecté lentement - une méthode qui tend à produire des pièces moulées de meilleure qualité et peut accueillir les noyaux de sable.
Le problème est: ce processus prend plus de temps. "Tesla pourrait encore choisir une haute pression pour la productivité, ou ils pourraient choisir une injection d'alliage lente pour la qualité et la polyvalence", a déclaré l'une des personnes. «C'est toujours un tirage au sort à ce stade.»
Le point à emporter
Quelle que soit la décision que Tesla prend, cela aura des implications qui onduleront dans l'industrie automobile dans le monde entier. Tesla, malgré des baisses de prix importantes, fait toujours des voitures électriques à profit - quelque chose que les constructeurs automobiles hérités trouvent extrêmement difficile à faire.
Si Tesla peut réduire considérablement ses coûts de fabrication en utilisant des pièces moulées à haute pression, ces entreprises seront sous pression encore plus grande économiquement. Il n'est pas difficile d'imaginer ce qui est arrivé à Kodak et Nokia qui leur arrivent. Où cela laisserait l'économie mondiale et tous les travailleurs qui fabriquent actuellement des voitures conventionnelles, c'est la supposition de n'importe qui.
Source:https://cleantchnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-pice-casting-technology/
Auteur: Steve Hanley
Édité par May Jiang de MAT Aluminium
Heure du poste: juin-05-2024
