C’est parti pour le concert ! -CleanTechnica

Tesla a été le pionnier de l’utilisation de machines de coulée de masse, également connues sous le nom de gigapresses, pour fabriquer de grandes pièces individuelles de soubassement de véhicules, accélérant ainsi la production et réduisant le travail des robots. Le die cast de l’entreprise, ou gigacast, comme l’appelle Elon Musk, considérera désormais tout le dessous de ses véhicules électriques comme une seule pièce. Examinons la gigadiffusion et découvrons ce qui l’a amenée au sommet de la fabrication de véhicules électriques.

Dans quelle mesure l’approche de la chaîne d’assemblage des véhicules électriques a-t-elle nui aux constructeurs ? Le PDG de Tesla, Elon Musk, a fait valoir que les processus d’assemblage existants devaient changer pour les véhicules alimentés par batterie. Il affirme qu’une partie du problème réside dans le fait que l’assemblage doit être plus simple et plus rapide.

Qu’est-ce que le gigcasting ? Gigacasting utilise des machines de coulée pour forcer le métal en fusion dans des moules sous haute pression afin de produire de grandes pièces de carrosserie en aluminium, telles que l’ensemble du soubassement d’un véhicule. En très termes de baseLe métal en fusion est injecté dans un moule (la « matrice »), puis refroidi, éjecté et découpé.

Où le PDG de Tesla, Elon Musk, a-t-il eu l’idée de la diffusion en direct ? Il a regardé les petites voitures de son fils et a réfléchi à la façon dont elles pourraient être reproduites en voitures grandeur nature.

Quelle est l’approche traditionnelle de la construction automobile ? Historiquement, les pièces moulées ont constitué le produit prédominant dans la fabrication automobile et ont été principalement utilisées dans le groupe motopropulseur des véhicules à moteur à combustion interne (ICE). La carrosserie principale d’une automobile a été fabriquée par soudage ou estampage d’un grand nombre de pièces distinctes.

Pourquoi le gigacasting est-il apparu ? Le gigacasting utilisant l’aluminium est une réponse à la façon dont les batteries de voiture extrêmement lourdes remodèlent la façon dont les voitures sont conçues. Tesla a introduit d’énormes machines de moulage sous pression d’aluminium à haute pression qui perforent les châssis et les carrosseries des véhicules.

Pourquoi le gigacasting est-il devenu si important ? Le gigacasting a le potentiel de réduire les coûts de fabrication unitaires car il élimine le soudage de dizaines de parties du corps. Au lieu de cela, il génère un seul module. Gagnez du temps, de la main d’œuvre, des coûts et de l’espace d’usine en remplaçant plusieurs robots soudant des pièces automobiles par une seule machine.

Que s’est-il passé dans les coulisses pour faire du gigacasting une réalité pour Tesla ? Tesla se serait tourné vers des 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, des imprimantes appelées jets de liant déposent un liant liquide sur une fine couche de sable et construisent progressivement, couche par couche, un moule capable de couler des alliages fondus. Le coût du processus de validation de la conception avec le moulage au sable est d’environ 3 % de celui d’un prototype métallique. Tesla a pu modifier les prototypes autant de fois que nécessaire, en réimprimant un nouveau en quelques heures en utilisant des machines d’entreprises comme Desktop Metal et son unité ExOne. Le cycle de validation de la conception du moulage en sable ne prend que 2 à 3 mois, contre 6 mois à un an pour un moule en métal.

Comment le Model Y s’intègre-t-il dans l’histoire du gigacasting ? Tesla a fait passer le gigacasting de la théorie à la pratique en 2019 lorsqu’il a utilisé le gigacasting pour fabriquer la section de plancher arrière du modèle Y. Entre 6 000 et 9 000 tonnes de force étaient nécessaires. Tesla utilise deux gigacastings géants qui servent de soubassement avant et arrière dans le modèle Y, révolutionnant ainsi la conception monocoque traditionnelle et rationalisant la fabrication. La nouvelle approche de production devient rapidement une norme de l’industrie.

Parlez-nous-en davantage sur la gigacasting et le processus de production du Model Y. Les deux pièces moulées ont remplacé 171 pièces, qui étaient pour la plupart des tôles embouties ainsi que quelques pièces moulées plus petites, ont éliminé 1 600 soudures et ont retiré 300 robots de la chaîne d’assemblage. Tout cela a considérablement réduit l’investissement en capital et l’espace requis, et l’entreprise peut désormais produire un modèle Y en 10 heures, soit environ 3 fois plus vite que les véhicules électriques fabriqués par ses concurrents.

Comment se déroulent les gigacastings ? Les pièces moulées géantes sont fabriquées sur une énorme machine, connue sous le nom de gigapress, capable d’atteindre 6 000 tonnes de force de serrage et théoriquement capable de produire jusqu’à 45 pièces moulées par heure.

Quels obstacles Tesla a-t-il dû surmonter avec ces castings à grande échelle ? Les alliages d’aluminium utilisés pour produire les pièces moulées se comportent différemment dans les moules en sable et dans les moules métalliques. Les premiers prototypes ne répondaient souvent pas aux spécifications de Tesla. Les spécialistes de la fonderie ont surmonté ces différences de performances en formulant des alliages spéciaux, en ajustant le processus de refroidissement de l’alliage fondu et en créant un traitement thermique post-production.

Pourquoi le gigcasting fait-il la une des journaux ces derniers temps ? Musk a déclaré la semaine dernière aux employés de la gigantesque usine de Gruenheide qu’il fabriquerait bientôt un nouveau véhicule électrique plus petit qui se vendrait environ 25 000 dollars. Cette gigausine abrite la technologie gigapress de Tesla, qui, selon l’entreprise, lui permettra de fabriquer des véhicules électriques de manière plus économique et avec moins de pièces. Les 400 pièces nécessaires dans une voiture conventionnelle influencent la rentabilité. Un seul grand cadre, combinant les sections avant et arrière avec la partie inférieure centrale abritant la batterie, pourrait être utilisé pour fabriquer ce Tesla EV abordable.

Pourquoi tous les fabricants n’adoptent-ils pas le gigacasting ? Les véhicules comportant une seule carrosserie moulée ne permettraient plus de remplacer une pièce endommagée sur un véhicule et pourraient augmenter le nombre de véhicules jugés trop coûteux à réparer. S&P mondial souligne que le gigcasting entraîne d’énormes coûts de démarrage initiaux et que le processus peut entraîner des problèmes de distorsion du métal. Les réparations de collision changent radicalement. L’analyse d’inspection de fin de ligne est étendue.

D’autres constructeurs automobiles que Tesla intègrent-ils la gigacasting ? Volvo espère développer plusieurs modèles de véhicules qui peuvent utiliser ce qu’il appelle le « mégacasting » pour ses éléments de carrosserie en blanc. Les pièces moulées intégreront même des points de montage pour des composants tels que des bras de suspension et des moteurs électriques. María Barra, PDG de General Motors en disant En 2022, l’entreprise avait commandé deux machines « gigapress » avec l’intention d’utiliser cette technologie pour des véhicules grand public.

Toyota adoptera-t-il le modèle Tesla ? Pas exactement. Au lieu de cela, le système de production de Toyota, basé sur l’efficacité de la fabrication juste à temps, s’appuiera sur ses décennies d’expérience pour trouver ses propres innovations nécessaires à la production de millions de véhicules chaque année dans de multiples configurations. Toyota a dit au Temps financiers Elle souhaite que plus de la moitié de son objectif de ventes d’ici 2030 soit constituée de véhicules électriques utilisant sa nouvelle architecture modulaire, qui lui permet de produire différents modèles partageant des composants clés sur les mêmes plateformes. Cependant, l’entreprise a besoin d’une reconfiguration pour rester compétitive.