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從玩具得到靈感,特斯拉6000噸壓鑄機,能否顛覆汽車製造業?

2021-09-04由 考砸的科學家 發表于 歷史

如果一臺機器能夠徹底改變汽車製造業的未來,那這將是一件令全世界震驚的事情。

這臺機器的重量大概跟5架太空梭差不多,需要24輛大型卡車才能把它拉動,甚至連特斯拉的汽車工廠都裝不下它。

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這臺機器到底是幹什麼用的?馬斯克是如何從孩子的玩具中,找到的靈感呢?

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其他汽車製造商會紛紛效仿?還是會被無情超越呢?

讓我們走進特斯拉的秘密武器,重達430噸的巨型壓鑄機(GIGA press)

我們都知道 馬斯克是一個執行力很強的人,他不僅制定了火星移民計劃,還讓猴子學會了玩乒乓球遊戲。

作為特斯拉的CEO,他的最終夢想是 讓人類完全進入電動車時代。

這臺430噸巨獸的設計靈感,來自於馬斯克辦公桌上的一個模型玩具。

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他認為,只要這臺機器足夠大,就沒有理由不能製造出全尺寸的汽車。

所以,這臺巨型壓鑄機就此誕生。

新的工藝,將會在全新一代的MODEL車型上率先使用。電池將被整合進汽車底盤中。

如果採用之前的工藝,在汽車的後半部分將有多達70個單獨的零件,它們需要被擰緊,焊接或是被粘合在一起。

這是一套很複雜的工藝流程,它會消耗大量的土地資源, 消耗大量的能源和大量的時間成本。

著名汽車工程師桑迪 羅芒認為,MODEL 3的背面 就像是一塊滿是補丁的破被子一樣。

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所以 2020年4月

馬斯克向全世界宣佈,他將從義大利工程公司IDRA,購買世界上最大的兩臺鑄造機,它們將被用來製造MODEL Y的後車底部分。

這臺巨大的機器長20米, 寬6米,被安置在加利福尼亞的特斯拉工廠。

據馬斯克回憶,這些巨大的壓力機因為體積太大,而無法進入工廠, 只能在停車場搭了個簡易的涼棚。

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這臺機器的到來,將減少300部機械手的使用。這不僅可以提升特斯拉汽車的質量品質,還可以有效的控制成本,讓汽車更加便宜。

如果要製造這70個零件,就需要昂貴的CNC工序,而現在 則完全跳過了這道工序,因為整個後車底變成了一塊由壓鑄機壓成的一個整體。

專家計算,新技術可能會降低40%的後車身底部製造成本。

不僅如此, 整體鑄造技術將減少30%的工廠用地。

那麼 它是如何工作的呢?

從廣義上講, 所有的壓鑄,無論是生產玩具, 球杆還是汽車,都是將熔融狀態的金屬

壓入可重複使用的模具型腔中,金屬硬化後 ,開啟型腔,新的產品就誕生了。

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而特斯拉所使用的造車材料,是一種複雜而獨特的專有金屬。

它含有大約90%的鋁,8.5%的矽和一些微量的銅 錳 鐵 鋅 鈦和鉛等元素。

它們被放在一個以天然氣為燃料的加熱容器中,當溫度達到850度時 ,金屬完全融化。

在進入型腔前,加熱管會迴圈加熱,防止其凝固。

以氧化鋁形式存在的雜質,首先會被氬氣和旋轉除溼器分離出去。

在這個過程中,碳化矽過濾器會過濾掉大於25微米的雜質,為了保證脫模順利,機械手會在型腔內部塗上35毫升潤滑油,之後 ,型腔關閉,內部的空氣會被抽出形成真空,這時 ,熔融狀態的金屬原料會被高速壓入模具,當溫度降到400度時,型腔開啟,機械手將金屬零件轉運到另一個冷卻槽中,直到溫度降到50度完全固型為止,剪裁機將多餘的部分剪掉,剪下的原料將被重新加熱利用。

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整個成品零件都要經過X光檢測,以保證他們的安全性,最後由鐳射修整 ,鑽頭鑽孔。

以便其他的零件可以安裝在上面。

雖然這聽上去似乎有點讓人難以置信,但也有批評者指出:“用1個零件代替70個零件,會出現一個很大的問題,如果出現了一點損壞,是不是隻能更換整塊底盤,而高額的更換費用, 讓人望而卻步。”

馬斯克則表示,輕微碰撞損壞的部分, 可以被切割掉,再用螺栓連線新的零件進行修復。

如果碰撞過於嚴重,只能更換底盤或是報廢處理。

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還有人指出,從製造角度看,在鑄造過程中不可避免地會有微量的原料 ,被留在模具中,這會讓模具變得越來越臃腫,影響產品精度。

不用擔心,這些基本都是這臺巨型壓力機的可更換部件,再加上潤滑的工序,很大程度上可以解決這個問題。

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這臺巨型壓鑄機正在,弗裡蒙特 柏林 奧斯丁和上海的特斯拉工廠,進行除錯和安裝。

它的夾緊力可以達到6000噸,而為了製造賽博卡車,馬斯克正在四處尋覓能產生8000噸夾緊力的巨型壓鑄機。

那麼, 其他廠商是否會進行效仿呢?

根據摩根大通的分析資料顯示,一些大型汽車製造商,很難像特斯拉那樣徹底改變現有生產線,而我們中國的一些資金充足的電動汽車初創企業,還是有可能進行變革的。

巨型壓力機的應用,確實可以有效的減少工廠用地面積,減少機械臂數量, 減少不必要的工時,從而全面提升工作效率。

你認為巨型壓鑄機會改變汽車行業的未來嗎?

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