如果一臺(tái)機(jī)器能夠徹底改變汽車(chē)制造業(yè)的未來(lái),那這將是一件令全世界震驚的事情。
這臺(tái)機(jī)器的重量大概跟5架航天飛機(jī)差不多,需要24輛大型卡車(chē)才能把它拉動(dòng),甚至連特斯拉的汽車(chē)工廠都裝不下它。
這臺(tái)機(jī)器到底是干什么用的?馬斯克是如何從孩子的玩具中,找到的靈感呢?
其他汽車(chē)制造商會(huì)紛紛效仿?還是會(huì)被無(wú)情超越呢?
讓我們走進(jìn)特斯拉的秘密武器,重達(dá)430噸的巨型壓鑄機(jī)(GIGA press)
我們都知道 馬斯克是一個(gè)執(zhí)行力很強(qiáng)的人,他不僅制定了火星移民計(jì)劃,還讓猴子學(xué)會(huì)了玩乒乓球游戲。
作為特斯拉的CEO,他的最終夢(mèng)想是 讓人類(lèi)完全進(jìn)入電動(dòng)車(chē)時(shí)代。
這臺(tái)430噸巨獸的設(shè)計(jì)靈感,來(lái)自于馬斯克辦公桌上的一個(gè)模型玩具。
他認(rèn)為,只要這臺(tái)機(jī)器足夠大,就沒(méi)有理由不能制造出全尺寸的汽車(chē)。
所以,這臺(tái)巨型壓鑄機(jī)就此誕生。
新的工藝,將會(huì)在全新一代的MODEL車(chē)型上率先使用。電池將被整合進(jìn)汽車(chē)底盤(pán)中。
如果采用之前的工藝,在汽車(chē)的后半部分將有多達(dá)70個(gè)單獨(dú)的零件,它們需要被擰緊,焊接或是被粘合在一起。
這是一套很復(fù)雜的工藝流程,它會(huì)消耗大量的土地資源, 消耗大量的能源和大量的時(shí)間成本。
著名汽車(chē)工程師桑迪 羅芒認(rèn)為,MODEL 3的背面 就像是一塊滿是補(bǔ)丁的破被子一樣。
所以 2020年4月
馬斯克向全世界宣布,他將從意大利工程公司IDRA,購(gòu)買(mǎi)世界上最大的兩臺(tái)鑄造機(jī),它們將被用來(lái)制造MODEL Y的后車(chē)底部分。
這臺(tái)巨大的機(jī)器長(zhǎng)20米, 寬6米,被安置在加利福尼亞的特斯拉工廠。
據(jù)馬斯克回憶,這些巨大的壓力機(jī)因?yàn)轶w積太大,而無(wú)法進(jìn)入工廠, 只能在停車(chē)場(chǎng)搭了個(gè)簡(jiǎn)易的涼棚。
這臺(tái)機(jī)器的到來(lái),將減少300部機(jī)械手的使用。這不僅可以提升特斯拉汽車(chē)的質(zhì)量品質(zhì),還可以有效的控制成本,讓汽車(chē)更加便宜。
如果要制造這70個(gè)零件,就需要昂貴的CNC工序,而現(xiàn)在 則完全跳過(guò)了這道工序,因?yàn)檎麄€(gè)后車(chē)底變成了一塊由壓鑄機(jī)壓成的一個(gè)整體。
專(zhuān)家計(jì)算,新技術(shù)可能會(huì)降低40%的后車(chē)身底部制造成本。
不僅如此, 整體鑄造技術(shù)將減少30%的工廠用地。
那么 它是如何工作的呢?
從廣義上講, 所有的壓鑄,無(wú)論是生產(chǎn)玩具, 球桿還是汽車(chē),都是將熔融狀態(tài)的金屬
壓入可重復(fù)使用的模具型腔中,金屬硬化后 ,打開(kāi)型腔,新的產(chǎn)品就誕生了。
而特斯拉所使用的造車(chē)材料,是一種復(fù)雜而獨(dú)特的專(zhuān)有金屬。
它含有大約90%的鋁,8.5%的硅和一些微量的銅 錳 鐵 鋅 鈦和鉛等元素。
它們被放在一個(gè)以天然氣為燃料的加熱容器中,當(dāng)溫度達(dá)到850度時(shí) ,金屬完全融化。
在進(jìn)入型腔前,加熱管會(huì)循環(huán)加熱,防止其凝固。
以氧化鋁形式存在的雜質(zhì),首先會(huì)被氬氣和旋轉(zhuǎn)除濕器分離出去。
在這個(gè)過(guò)程中,碳化硅過(guò)濾器會(huì)過(guò)濾掉大于25微米的雜質(zhì),為了保證脫模順利,機(jī)械手會(huì)在型腔內(nèi)部涂上35毫升潤(rùn)滑油,之后 ,型腔關(guān)閉,內(nèi)部的空氣會(huì)被抽出形成真空,這時(shí) ,熔融狀態(tài)的金屬原料會(huì)被高速壓入模具,當(dāng)溫度降到400度時(shí),型腔打開(kāi),機(jī)械手將金屬零件轉(zhuǎn)運(yùn)到另一個(gè)冷卻槽中,直到溫度降到50度完全固型為止,剪裁機(jī)將多余的部分剪掉,剪下的原料將被重新加熱利用。
整個(gè)成品零件都要經(jīng)過(guò)X光檢測(cè),以保證他們的安全性,最后由激光修整 ,鉆頭鉆孔。
以便其他的零件可以安裝在上面。
雖然這聽(tīng)上去似乎有點(diǎn)讓人難以置信,但也有批評(píng)者指出:“用1個(gè)零件代替70個(gè)零件,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很大的問(wèn)題,如果出現(xiàn)了一點(diǎn)損壞,是不是只能更換整塊底盤(pán),而高額的更換費(fèi)用, 讓人望而卻步?!?/p>
馬斯克則表示,輕微碰撞損壞的部分, 可以被切割掉,再用螺栓連接新的零件進(jìn)行修復(fù)。
如果碰撞過(guò)于嚴(yán)重,只能更換底盤(pán)或是報(bào)廢處理。
還有人指出,從制造角度看,在鑄造過(guò)程中不可避免地會(huì)有微量的原料 ,被留在模具中,這會(huì)讓模具變得越來(lái)越臃腫,影響產(chǎn)品精度。
不用擔(dān)心,這些基本都是這臺(tái)巨型壓力機(jī)的可更換部件,再加上潤(rùn)滑的工序,很大程度上可以解決這個(gè)問(wèn)題。
這臺(tái)巨型壓鑄機(jī)正在,弗里蒙特 柏林 奧斯丁和上海的特斯拉工廠,進(jìn)行調(diào)試和安裝。
它的夾緊力可以達(dá)到6000噸,而為了制造賽博卡車(chē),馬斯克正在四處尋覓能產(chǎn)生8000噸夾緊力的巨型壓鑄機(jī)。
那么, 其他廠商是否會(huì)進(jìn)行效仿呢?
根據(jù)摩根大通的分析數(shù)據(jù)顯示,一些大型汽車(chē)制造商,很難像特斯拉那樣徹底改變現(xiàn)有生產(chǎn)線,而我們中國(guó)的一些資金充足的電動(dòng)汽車(chē)初創(chuàng)企業(yè),還是有可能進(jìn)行變革的。
巨型壓力機(jī)的應(yīng)用,確實(shí)可以有效的減少工廠用地面積,減少機(jī)械臂數(shù)量, 減少不必要的工時(shí),從而全面提升工作效率。
你認(rèn)為巨型壓鑄機(jī)會(huì)改變汽車(chē)行業(yè)的未來(lái)嗎?