టెస్లా వన్-పీస్ కాస్టింగ్ టెక్నాలజీని పరిపూర్ణంగా కలిగి ఉండవచ్చు

రాయిటర్స్ సంస్థ టెస్లాలో అద్భుతమైన వనరులను కలిగి ఉన్నట్లు కనిపిస్తోంది. సెప్టెంబర్ 14, 2023 నాటి ఒక నివేదికలో, కంపెనీ తన కార్ల అండర్ బాడీని ఒకే ముక్కగా వేయాలనే లక్ష్యానికి దగ్గరగా ఉందని కనీసం 5 మంది చెప్పారని పేర్కొంది. డై కాస్టింగ్ అనేది ప్రాథమికంగా చాలా సులభమైన ప్రక్రియ. ఒక అచ్చును సృష్టించండి, దానిని కరిగిన లోహంతో నింపండి, చల్లబరచండి, అచ్చును తీసివేయండి మరియు అంతే! తక్షణ కారు. మీరు టింకర్‌టాయ్‌లు లేదా అచ్‌బాక్స్ కార్లను తయారు చేస్తుంటే ఇది బాగా పనిచేస్తుంది, కానీ మీరు పూర్తి సైజు వాహనాలను తయారు చేయడానికి దాన్ని ఉపయోగించడానికి ప్రయత్నిస్తే అది చాలా కష్టం.

కోనెస్టోగా వ్యాగన్‌లను కలపతో చేసిన ఫ్రేమ్‌ల పైన నిర్మించారు. ప్రారంభ ఆటోమొబైల్స్ కూడా చెక్క ఫ్రేమ్‌లను ఉపయోగించాయి. హెన్రీ ఫోర్డ్ మొదటి అసెంబ్లీ లైన్‌ను సృష్టించినప్పుడు, నిచ్చెన ఫ్రేమ్‌పై వాహనాలను నిర్మించడం ప్రమాణం - రెండు ఇనుప పట్టాలు క్రాస్ ముక్కలతో ముడిపడి ఉన్నాయి. మొదటి యూనిబాడీ ఉత్పత్తి కారు 1934లో సిట్రోయెన్ ట్రాక్షన్ అవంట్, తరువాత సంవత్సరం క్రిస్లర్ ఎయిర్‌ఫ్లో వచ్చింది.

యూనిబాడీ కార్లకు కింద ఫ్రేమ్ ఉండదు. బదులుగా, మెటల్ బాడీ ఆకారంలో మరియు నిర్మాణంలో ఉంది, తద్వారా డ్రైవ్‌ట్రెయిన్ బరువును తట్టుకోగలదు మరియు ప్రమాదం జరిగినప్పుడు ప్రయాణీకులను రక్షించగలదు. 1950ల నుండి, హోండా మరియు టయోటా వంటి జపనీస్ కంపెనీలు ప్రారంభించిన తయారీ ఆవిష్కరణల ద్వారా ప్రోత్సహించబడిన ఆటోమేకర్లు, ఫ్రంట్-వీల్ డ్రైవ్‌తో యూనిబాడీ కార్లను తయారు చేయడం ప్రారంభించారు.

ఇంజిన్, ట్రాన్స్‌మిషన్, డిఫరెన్షియల్, డ్రైవ్‌షాఫ్ట్‌లు, స్ట్రట్‌లు మరియు బ్రేక్‌లతో కూడిన మొత్తం పవర్‌ట్రెయిన్, ఫ్రేమ్‌పై నిర్మించిన కార్ల కోసం చేసిన విధంగా ఇంజిన్ మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను పై నుండి వదలకుండా, అసెంబ్లీ లైన్‌లో దిగువ నుండి ఎత్తబడిన ప్రత్యేక ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది. ఈ మార్పుకు కారణం? వేగవంతమైన అసెంబ్లీ సమయాలు, ఇది ఉత్పత్తి యొక్క యూనిట్ ఖర్చులను తగ్గించడానికి దారితీసింది.

చాలా కాలంగా, ఎకానమీ కార్లు అని పిలవబడే వాటికి యూనిబాడీ టెక్నాలజీని ఇష్టపడతారు, అయితే పెద్ద సెడాన్లు మరియు వ్యాగన్లకు నిచ్చెన ఫ్రేమ్‌లు ఎంపిక చేయబడ్డాయి. కొన్ని హైబ్రిడ్‌లు మిళితం చేయబడ్డాయి - ముందు భాగంలో ఫ్రేమ్ పట్టాలు కలిగిన కార్లు యూనిబాడీ ప్యాసింజర్ కంపార్ట్‌మెంట్‌కు బోల్ట్ చేయబడ్డాయి. చెవీ నోవా మరియు MGB ఈ ధోరణికి ఉదాహరణలు, ఇది ఎక్కువ కాలం కొనసాగలేదు.

టెస్లా హై ప్రెజర్ కాస్టింగ్‌కు పివోట్స్

ఆటోమొబైల్స్ ఎలా తయారు చేస్తారో అంతరాయం కలిగించడం అలవాటు చేసుకున్న టెస్లా, చాలా సంవత్సరాల క్రితం అధిక పీడన కాస్టింగ్‌లతో ప్రయోగాలు చేయడం ప్రారంభించింది. మొదట అది వెనుక నిర్మాణాన్ని తయారు చేయడంపై దృష్టి పెట్టింది. ఆ హక్కు వచ్చిన తర్వాత, అది ముందు నిర్మాణాన్ని తయారు చేయడంపై దృష్టి పెట్టింది. ఇప్పుడు, మూలాల ప్రకారం, టెస్లా ముందు, మధ్య మరియు వెనుక విభాగాలన్నింటినీ ఒకే ఆపరేషన్‌లో ప్రెజర్ కాస్టింగ్‌పై దృష్టి సారిస్తోంది.

ఎందుకు? ఎందుకంటే సాంప్రదాయ తయారీ పద్ధతులు 400 వరకు వ్యక్తిగత స్టాంపింగ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, తరువాత వాటిని వెల్డింగ్ చేయాలి, బోల్ట్ చేయాలి, స్క్రూ చేయాలి లేదా అతుక్కొని పూర్తి యూనిబాడీ నిర్మాణాన్ని తయారు చేయాలి. టెస్లా దీన్ని సరిగ్గా పొందగలిగితే, దాని తయారీ ఖర్చును 50 శాతం వరకు తగ్గించవచ్చు. ఇది, ప్రతి ఇతర తయారీదారుపై స్పందించడానికి లేదా పోటీ పడలేకపోవడానికి విపరీతమైన ఒత్తిడిని కలిగిస్తుంది.

ఉప్పొంగే యూనియన్ కార్మికులు ఇప్పటికీ సంపాదిస్తున్న లాభాలలో ఎక్కువ భాగాన్ని డిమాండ్ చేస్తూ, గేట్లపై కొట్టడంతో ఆ తయారీదారులు అన్ని వైపుల నుండి దెబ్బతిన్నారని ప్రత్యేకంగా చెప్పనవసరం లేదు.

జనరల్ మోటార్స్‌లో 3 దశాబ్దాలుగా పనిచేసిన టెర్రీ వోయ్చోవ్స్క్‌కు ఆటోమొబైల్స్ తయారీ గురించి ఒకటి లేదా రెండు విషయాలు తెలుసు. ఆయన ఇప్పుడు US ఇంజనీరింగ్ కంపెనీ కేర్‌సాఫ్ట్ గ్లోబల్ అధ్యక్షుడిగా ఉన్నారు. టెస్లా ఒక EV యొక్క అండర్‌బాడీలో ఎక్కువ భాగాన్ని గిగాకాస్ట్ చేయగలిగితే, అది కార్ల రూపకల్పన మరియు తయారీ విధానాన్ని మరింత దెబ్బతీస్తుందని ఆయన రాయిటర్స్‌తో చెప్పారు. “ఇది స్టెరాయిడ్‌లపై ఎనేబుల్ చేస్తుంది. ఇది పరిశ్రమకు భారీ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, కానీ ఇది చాలా సవాలుతో కూడిన పని. కాస్టింగ్‌లు చేయడం చాలా కష్టం, ముఖ్యంగా పెద్దది మరియు సంక్లిష్టమైనది.”

టెస్లా కొత్త డిజైన్ మరియు తయారీ పద్ధతుల వల్ల కంపెనీ 18 నుండి 24 నెలల్లో కారును అభివృద్ధి చేయగలదని రెండు వర్గాలు తెలిపాయి, అయితే చాలా మంది ప్రత్యర్థులు ప్రస్తుతం మూడు నుండి నాలుగు సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు. ముందు మరియు వెనుక భాగాలను బ్యాటరీ ఉంచిన మధ్య అండర్‌బాడీతో కలిపి ఒకే పెద్ద ఫ్రేమ్‌ను ఉపయోగించి కొత్త, చిన్న ఎలక్ట్రిక్ కారును తయారు చేయవచ్చు, దీని ధర సుమారు $25,000. ఈ నెలలోనే టెస్లా వన్-పీస్ ప్లాట్‌ఫామ్‌ను డై కాస్ట్ చేయాలా వద్దా అని నిర్ణయించుకుంటుందని మూడు వర్గాలు తెలిపాయి.

ముందున్న ముఖ్యమైన సవాళ్లు

అధిక పీడన కాస్టింగ్‌లను ఉపయోగించడంలో టెస్లా ఎదుర్కొంటున్న అతిపెద్ద సవాళ్లలో ఒకటి బోలుగా ఉండే సబ్‌ఫ్రేమ్‌లను రూపొందించడం, కానీ క్రాష్‌ల సమయంలో సంభవించే శక్తులను వెదజల్లడానికి అవసరమైన అంతర్గత పక్కటెముకలు ఉంటాయి. బ్రిటన్, జర్మనీ, జపాన్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని డిజైన్ మరియు కాస్టింగ్ నిపుణుల ఆవిష్కరణలు 3D ప్రింటింగ్ మరియు పారిశ్రామిక ఇసుకను ఉపయోగిస్తున్నాయని వర్గాలు పేర్కొన్నాయి.

పెద్ద భాగాల అధిక పీడన కాస్టింగ్‌కు అవసరమైన అచ్చులను తయారు చేయడం చాలా ఖరీదైనది మరియు గణనీయమైన నష్టాలతో కూడుకున్నది. ఒక పెద్ద లోహ పరీక్ష అచ్చు తయారు చేసిన తర్వాత, డిజైన్ ప్రక్రియలో యంత్ర సర్దుబాటులకు ఒక్కొక్కదానికి $100,000 ఖర్చవుతుంది లేదా అచ్చును పూర్తిగా తిరిగి చేయడానికి $1.5 మిలియన్లు ఖర్చవుతుందని ఒక కాస్టింగ్ నిపుణుడు తెలిపారు. మరొకరు పెద్ద లోహ అచ్చు కోసం మొత్తం డిజైన్ ప్రక్రియకు సాధారణంగా $4 మిలియన్లు ఖర్చవుతుందని చెప్పారు.

శబ్దం మరియు కంపనం, ఫిట్ మరియు ముగింపు, ఎర్గోనామిక్స్ మరియు క్రాష్ వర్తీనెస్ దృక్కోణం నుండి పరిపూర్ణ డైని సాధించడానికి డిజైన్‌కు అర డజను లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మార్పులు అవసరం కావచ్చు కాబట్టి, చాలా మంది ఆటోమేకర్లు ఖర్చు మరియు నష్టాలు చాలా ఎక్కువగా ఉన్నాయని భావించారు. కానీ ప్రమాదం అనేది రాకెట్లను వెనుకకు ఎగరేలా చేసిన మొదటి వ్యక్తి అయిన ఎలోన్ మస్క్‌ను అరుదుగా బాధించే విషయం.

పారిశ్రామిక ఇసుక & 3D ప్రింటింగ్

టెస్లా 3D ప్రింటర్లతో పారిశ్రామిక ఇసుకతో పరీక్ష అచ్చులను తయారు చేసే సంస్థల వైపు మొగ్గు చూపినట్లు తెలుస్తోంది. డిజిటల్ డిజైన్ ఫైల్‌ను ఉపయోగించి, బైండర్ జెట్‌లు అని పిలువబడే ప్రింటర్లు ఒక ద్రవ బైండింగ్ ఏజెంట్‌ను ఇసుక యొక్క పలుచని పొరపై జమ చేస్తాయి మరియు క్రమంగా పొరల వారీగా ఒక అచ్చును నిర్మిస్తాయి, ఇది కరిగిన మిశ్రమాలను డై కాస్ట్ చేయగలదు. ఒక మూలం ప్రకారం, ఇసుక కాస్టింగ్‌తో డిజైన్ ధ్రువీకరణ ప్రక్రియ ఖర్చు మెటల్ ప్రోటోటైప్‌తో అదే పని చేయడానికి 3% ఖర్చవుతుంది.

అంటే టెస్లా డెస్క్‌టాప్ మెటల్ మరియు దాని ఎక్స్‌వన్ యూనిట్ వంటి కంపెనీల యంత్రాలను ఉపయోగించి కొన్ని గంటల్లోనే కొత్తదాన్ని తిరిగి ముద్రించగలదు, అవసరమైనన్ని సార్లు ప్రోటోటైప్‌లను సర్దుబాటు చేయగలదు. ఇసుక కాస్టింగ్ ఉపయోగించి డిజైన్ ధ్రువీకరణ చక్రం రెండు నుండి మూడు నెలల వరకు మాత్రమే పడుతుందని, లోహంతో తయారు చేసిన అచ్చుకు ఆరు నెలల నుండి ఒక సంవత్సరం వరకు ఎక్కడైనా సమయం పడుతుందని రెండు వర్గాలు తెలిపాయి.

అయితే, ఆ గొప్ప వశ్యత ఉన్నప్పటికీ, పెద్ద ఎత్తున కాస్టింగ్‌లను విజయవంతంగా తయారు చేయడానికి ముందు అధిగమించాల్సిన మరో ప్రధాన అడ్డంకి ఇంకా ఉంది. కాస్టింగ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే అల్యూమినియం మిశ్రమాలు లోహంతో చేసిన అచ్చులలో కంటే ఇసుకతో చేసిన అచ్చులలో భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తాయి. ప్రారంభ నమూనాలు తరచుగా టెస్లా యొక్క స్పెసిఫికేషన్‌లను అందుకోలేకపోయాయి.

ప్రత్యేక మిశ్రమ లోహాలను రూపొందించడం, కరిగిన మిశ్రమ లోహ శీతలీకరణ ప్రక్రియను చక్కగా ట్యూన్ చేయడం మరియు పోస్ట్-ప్రొడక్షన్ హీట్ ట్రీట్‌మెంట్‌ను రూపొందించడం ద్వారా కాస్టింగ్ నిపుణులు దీనిని అధిగమించారని మూడు వర్గాలు తెలిపాయి. టెస్లా ప్రోటోటైప్ ఇసుక అచ్చుతో సంతృప్తి చెందిన తర్వాత, అది భారీ ఉత్పత్తి కోసం తుది లోహ అచ్చులో పెట్టుబడి పెట్టవచ్చు.

టెస్లా రాబోయే చిన్న కారు/రోబోటాక్సీ EV ప్లాట్‌ఫామ్‌ను ఒకే ముక్కగా వేయడానికి సరైన అవకాశాన్ని ఇచ్చిందని, ప్రధానంగా దాని అండర్ బాడీ సరళంగా ఉండటం వల్ల అని వర్గాలు తెలిపాయి. చిన్న కార్లకు ముందు మరియు వెనుక పెద్ద “ఓవర్‌హాంగ్” ఉండదు. “ఇది ఒక విధంగా పడవ లాంటిది, రెండు చివర్లకు చిన్న రెక్కలు జతచేయబడిన బ్యాటరీ ట్రే. దానిని ఒకే ముక్కగా చేయడం అర్ధవంతంగా ఉంటుంది” అని ఒక వ్యక్తి అన్నారు.

టెస్లా అండర్ బాడీని ఒకే ముక్కగా వేయాలని నిర్ణయించుకుంటే ఎలాంటి ప్రెస్ ఉపయోగించాలో ఇంకా నిర్ణయించాల్సి ఉందని ఆ వర్గాలు పేర్కొన్నాయి. పెద్ద బాడీ భాగాలను త్వరగా తయారు చేయడానికి 16,000 టన్నులు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ బిగింపు శక్తి కలిగిన పెద్ద కాస్టింగ్ యంత్రాలు అవసరం. ఇటువంటి యంత్రాలు ఖరీదైనవి మరియు పెద్ద ఫ్యాక్టరీ భవనాలు అవసరం కావచ్చు.

అధిక క్లాంపింగ్ పవర్ ఉన్న ప్రెస్‌లు బోలు సబ్‌ఫ్రేమ్‌లను తయారు చేయడానికి అవసరమైన 3D-ప్రింటెడ్ ఇసుక కోర్‌లను ఉంచలేవు. ఆ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, టెస్లా కరిగిన మిశ్రమలోహాన్ని నెమ్మదిగా ఇంజెక్ట్ చేయగల వేరే రకమైన ప్రెస్‌ను ఉపయోగిస్తోంది - ఈ పద్ధతి అధిక నాణ్యత గల కాస్టింగ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఇసుక కోర్‌లను ఉంచగలదు.

సమస్య ఏమిటంటే: ఆ ప్రక్రియకు ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. "టెస్లా ఇప్పటికీ ఉత్పాదకత కోసం అధిక పీడనాన్ని ఎంచుకోవచ్చు లేదా నాణ్యత మరియు బహుముఖ ప్రజ్ఞ కోసం నెమ్మదిగా అల్లాయ్ ఇంజెక్షన్‌ను ఎంచుకోవచ్చు" అని వారిలో ఒకరు అన్నారు. "ఈ సమయంలో ఇది ఇప్పటికీ నాణెం టాస్."

ది టేక్అవే

టెస్లా ఏ నిర్ణయం తీసుకున్నా, అది ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఆటో పరిశ్రమ అంతటా అలలు రేపే ప్రభావాలను చూపుతుంది. టెస్లా, గణనీయమైన ధరల తగ్గింపు ఉన్నప్పటికీ, ఇప్పటికీ లాభాలతో ఎలక్ట్రిక్ కార్లను తయారు చేస్తోంది - వారసత్వ వాహన తయారీదారులు దీన్ని చేయడం చాలా కష్టంగా భావిస్తున్నారు.

టెస్లా అధిక పీడన కాస్టింగ్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా దాని తయారీ ఖర్చులను గణనీయంగా తగ్గించగలిగితే, ఆ కంపెనీలు ఆర్థికంగా మరింత ఒత్తిడికి గురవుతాయి. కోడాక్ మరియు నోకియాకు ఏమి జరుగుతుందో ఊహించడం కష్టం కాదు. దానివల్ల ప్రపంచ ఆర్థిక వ్యవస్థ మరియు ప్రస్తుతం సాంప్రదాయ కార్లను తయారు చేసే కార్మికులందరూ ఎక్కడ పడిపోతారో ఎవరికైనా ఊహించవచ్చు.

మూలం:https://cleantechnica.com/2023/09/17/tesla-may-have-perfected-one-piece-casting-technology/

రచయిత: స్టీవ్ హాన్లీ

MAT అల్యూమినియం నుండి మే జియాంగ్ ద్వారా సవరించబడింది.