آیا ریخته گری Unibody آخرین بازی برای خودروسازی است؟

یکی از سرمایه گذاران گفت: ریخته گری از آهن ساخته شده است.

با این حال، درآمد آهنگرها در دو سال گذشته افزایش یافته است: در سال 2020، متوسط ​​درآمد ماهانه یک تکنسین با 5 سال تجربه ریخته گری در منطقه دلتای رودخانه مروارید حدود 10000 یوان است و اکنون به 15000 یوان رسیده است و عرضه آن کم است.

اکنون فکر می‌کنم (رویکردن دایکستینگ یکپارچه/دایکستینگ فشار بالا) بسیار سریع خواهد بود.» لو یان، محقق مرکز تحقیقات تولید و تجهیزات هوشمند، به "Electric Vehicle Observer" گفت: "تا آنجا که من می دانم، برخی از OEM های سنتی دارای مدل های جدید با اجزای ریخته گری یک تکه هستند و اساساً اکثر مدل های جدید از سایر OEM ها سال آینده عرضه خواهند شد."

ریخته گری یک تکه، FSD و CTC توسط سرمایه گذاران به عنوان سه قاتل تکنولوژیکی اصلی تسلا در نظر گرفته می شوند. آنها همچنین فناوری های اساسی برای دیدگاه ماسک در ساخت خودروهایی مانند لگو هستند. مرسدس بنز توسعه و استقرار یک فرآیند تولید جدید را آغاز کرده است.
اما برخی افراد خوش بین نیستند. موسس Qiantu Automobile، Lu Qun، اخیراً تصویری از یک بدنه یکپارچه پرینت سه بعدی منتشر کرده است، با این شرح: "این چیزی بیشتر از "بدنه آلومینیومی ریخته گری یکباره" ماسک است.

SAIC، BYD، GAC و بسیاری از شرکت های دیگر به ریخته گری یکپارچه به عنوان یک فناوری پیشرفته توجه کرده اند، اما هنوز یک برنامه کاربردی سرمایه گذاری مشخص نداشته اند.

آیا ریخته گری یک تکه یک انقلاب تکنولوژیکی برای کاهش وزن، کاهش هزینه و افزایش کارایی است یا این یک افسانه بیش از حد است؟
چرا عده ای به سمت آن هجوم می آورند و برخی در حاشیه ایستاده اند؟
در فرآیند تبدیل خودروها به لگو، چه موانع فنی هنوز برای ریخته گری یک تکه باید شکسته شود؟

این مقاله به سه بخش تقسیم می‌شود: «چگونه تسلا قالب‌گیری یک‌تکه را دوباره اختراع کرد»، «چرا برخی افراد این کار را انجام می‌دهند و برخی انجام نمی‌دهند»، و «موانع فنی اصلی کنونی ریخته‌گری یک‌تکه». دشواری خواندن به نوبه خود افزایش می یابد. برای شما آرزوی خواندن شاد دارم.

01
تسلا ریخته گری unibody را دوباره اختراع کرد

به دلیل تسلا، "دایکستینگ یک تکه" در دو سال گذشته به یک "کلمه داغ" در آگاهی عمومی تبدیل شده است. اما درست مانند ولوو که قبلاً در سال 2012 فناوری رانندگی خودران را در جاده ها امتحان کرده بود، ریخته گری یک تکه نیز برای مدت طولانی در ساخت خودرو استفاده می شد.
تصویر ساده ریخته گری فشار بالا


موتورها، محفظه گیربکس، فریم های فرعی شاسی، بازوهای کنترلی و بند فرمان از نظر اندازه کوچک و ساختار پیچیده ای هستند که همه آنها در یک زمان با ریخته گری (از جمله ریخته گری فشار پایین و ریخته گری فشار بالا) ساخته می شوند.

حتی فناوری قطعات بدنه آلیاژ آلومینیوم دایکاست مدت‌هاست که در مدل‌های تولید انبوه مورد استفاده قرار می‌گیرد: کادیلاک CT6 که در سال 2018 به فروش رسید، از قطعات آلیاژ آلومینیومی دایکاست بزرگ‌تر استفاده می‌کند و قطعات بدنه را از 227 به 31 کاهش می‌دهد. فقط قسمت مرکزی کابین از فولاد ساخته شده است. تعداد قطعات بدنه 20 درصد و وزن آن 99 کیلوگرم کاهش یافته است.
 

اجزای بدنه کادیلاک CT6

قبل از عرضه تسلا، CT6 معیاری برای ریخته گری یک تکه بود که نشان دهنده بالاترین سطح ریخته گری آلومینیوم در کاربردهای بدنه بود و بسیار معقول استفاده می شد. یک رئیس تحقیق و توسعه در یک OEM به Electric Vehicle Observer گفت.

و "مواد بدون حرارت" که به عنوان پایه ریخته گری یک تکه در نظر گرفته می شود، مدت هاست در دسترس بوده است.

آلیاژ آلومینیوم ریخته گری بدون حرارت منگنز (منگنز) منیزیم (منیزیم) سری 560 که توسط Alcoa در سال 2008 ساخته شده است، برای قطعات درهای ریخته گری نیسان GT-R با مساحت پیش بینی شده 0.5 متر مربع، ضخامت دیواره 2-3 میلی متر و وزن تنها 0.5 متر مربع استفاده شده است. 5.5 کیلوگرم، 35 درصد کاهش وزن.
 

برج شوک ریخته گری دایکاست آلیاژ آلومینیوم بدون حرارت خانگی

در طول دوره برنامه پنج ساله سیزدهم، چین یک پروژه کلیدی برای توسعه مواد آلیاژ آلومینیوم دایکاست برای قطعات بدنه ایجاد کرده است، که می تواند قطعاتی با مساحت کمتر از 0.5 متر مربع را در یک زمان دایکاست، و با موفقیت در برج های شوک آلیاژ آلومینیوم اعمال شده است.

مساحت طرح 0.5 متر مربع تجهیزات ریخته گری برج شوک آئودی A8 و جزیره ریخته گری لیجین 6000 تن

با این حال، هنگامی که قطعات ریخته گری یکپارچه از 0.5 متر مربع درب و برج شوک به بیش از 1 متر مربع، کف بدنه عقب با وزن 50 تا 60 کیلوگرم یا حتی محفظه باتری 3 متر مربع ارتقا داده می شوند، بازی کاملاً متفاوت است.

از دستگاه دایکاست، مواد بدون حرارت گرفته تا فرآیند ریخته گری یکپارچه در این مقیاس، همه چیز خالی است.

او (تسلا) می تواند به استفاده از 6000 تن یا حتی 8000 تن (فشار بالا برای انجام فرآیند ریخته گری یکپارچه) فکر کند و این واقعاً عالی است. مسئول تحقیق و توسعه فوق گفت: "این در مردم ریخته گری سنتی ما وجود دارد. از نظر من، این چیزی است که شما حتی به آن فکر نمی کنید. هنگام ساخت خودروهای سنتی، عملکرد فرآیند و عملکرد تجهیزات را در نظر خواهید گرفت. مواد و ماشین های ریخته گری (که توسط فناوری ریخته گری همه کاره تسلا استفاده می شود) صنعت سنتی خودرو را شکسته است."

بله، وقتی تسلا می‌خواهد «مأموریت بازی» اجزای بدنه در مقیاس بزرگ ریخته‌گری یکپارچه را تکمیل کند، باید مواد کلیدی مانند مواد و ماشین‌ها را از ابتدا جمع‌آوری کند و مهارت‌های ساخت خود را تا حد زیادی ارتقا دهد.

1.1 "مواد" کلیدی را برای کار جمع آوری کنید

داستان در سال 2015 آغاز می شود، زمانی که Alcoa EZCast (یک ماده آلیاژ آلومینیوم با جریان بالا، پایداری حرارتی و تخلخل انقباض کم) را منتشر کرد که برای قطعات دیواره نازک ریخته گری با فشار بالا ساخته شد.

در همان سال، ماسک چارلز کویمن، رئیس تحقیق و توسعه بدنه یکپارچه آلیاژ آلومینیوم نوت بوک مک اپل را استخدام کرد.

به عنوان معاون فناوری مواد برای تسلا و اسپیس ایکس، کویمن توسعه ثانویه مواد آلیاژ آلومینیوم Alcoa را انجام داد و آنها را قادر می‌سازد استحکام، چقرمگی و سایر عوامل کلیدی بهتری را بدون عملیات حرارتی ثانویه به دست آورند. عملکرد

Tezhila بدون حرارت آلیاژ آلومینیوم مواد ریخته گری تحت فشار دریافت کنید!

سطح دوم: ماشین.

پیش از این، حداکثر نیروی گیره ماشین های دایکاست در صنعت دایکاست تنها 4400 تن بود. برای پرکردن محلول آلیاژی حفره قالب قطعات با ساختار پیچیده و بزرگتر از 1 متر مربع قبل از زمان تبلور، نیروی گیره "منطقه" 4400 تن کافی نیست. شروع از 6000 تن - یک "ماشین بزرگ" که هرگز در صنعت ماشین های ریخته گری دیده نشده است.

طبق شایعات، ماسک در آن زمان به شش تولیدکننده اصلی ماشین‌های ریخته‌گری در جهان نزدیک شد و پنج نفر از آنها به دلیل هزینه‌های توسعه فناوری یا به این دلیل که احساس می‌کردند پولی به دست نمی‌آورند، از این کار خودداری کردند. فقط غول ماشین‌های ریخته‌گری چین، لیجین، سوار بر "ارابه" ریخته‌گری یک تکه تسلا شد.
جزیره ریخته گری 6000 تنی LK

خودی‌های صنعت به Electric Vehicle Observer گفتند که با افزایش شدید نیروی گیره، سیستم‌های کنترل مکانیکی، هیدرولیک و الکترونیکی داخل دستگاه ریخته‌گری نیاز به توسعه کامل دارند. LK در این فرآیند به حقوق کامل مالکیت معنوی مستقل دست یافته است.

اولین دستگاه ریخته گری فوق العاده بزرگ تسلا در جهان 6000 تن دریافت کنید!

با مواد و تجهیزات اصلی، این تنها شروع است و ارتقاء مهارت های فرآیند ریخته گری یکپارچه چالش نهایی است.

1.2 مهارت های صنایع دستی شدید را تمرین کنید

چنین محصولی در مقیاس بزرگ در حال پا گذاشتن به حد مجاز است، باید از کل پارامترهای فرآیند استفاده کرد و قطعات را در وضعیت حد تجهیزات قرار داد. لیانگ ژنجین، مدیر فنی Guangzhou Guangzhuang Mold Co., Ltd.، که به شرکت‌های خودروهای انرژی نو در آمریکای شمالی که در گفتگو با Electric Vehicle Spectator خدمت می‌کنند، خدمت کرده است.
فرآیند مونتاژ کارخانه ریخته گری یکپارچه تسلا

یک واحد ریخته گری یکپارچه (جزیره ریخته گری) شامل دو تجهیزات اصلی است: ماشین ریخته گری و قالب ریخته گری، و همچنین کوره ذوب، کوره نگهدارنده، تجهیزات پاشش، تجهیزات جمع آوری، مخزن آب خنک کننده ریخته گری، ریخته گری لبه، مانند تمیز کردن سیلندرهای آستر، تجهیزات حرارتی سیلندر. و دستگاه دمای آب، در مجموع 20-30 تجهیزات.

به عنوان مدیر پروژه، تسلا نیاز دارد که مواد آلیاژ آلومینیوم بدون حرارت جدید، قالب‌های قطعات در مقیاس بزرگ و این بیست یا سی قطعه تجهیزات را در مجموعه‌ای از تجهیزات بالغ بدون سابقه یا تجربه خرد کند. سیستم تولید انبوه

اول از همه، حدی که باید روی آن پا گذاشت، عرض فضای کاردستی است.

خواص محلول فلزی با زمان و حفره تغییر خواهد کرد

فضای فرآیند: اندازه تأثیر تغییرات پارامترهای فرآیند بر ویژگی‌های کلیدی کیفیت محصول، فضای فرآیند نامیده می‌شود. فضای فرآیند بزرگتر به این معنی است که وقتی پارامترهای فرآیند به شدت تغییر می کنند، تأثیر بر کیفیت کلیدی محصول کم است و بالعکس.

تحت ترکیبی از فناوری و تجهیزات بالغ، فضای فرآیند اغلب بزرگ است، هر پارامتر فرآیند دارای یک باند فرآیند گسترده است و فرآیند "نرخ تحمل خطا" کل سیستم بالا است. برای سیستم ریخته گری یک تکه تسلا، که در آن همه چیز "جدید" است، میزان تحمل خطا در کل سیستم فرآیند بسیار پایین می شود.

ثانیاً، اجرای عذاب‌آور تجهیزات و سیستم‌ها است.

 

نمایش فرآیند ریخته گری یک تکه در کارخانه تگزاس تسلا

به دلیل تجهیزات استاندارد بیش از 6000 تن، تمام تامین کنندگان تجهیزات در جزیره ریخته گری دوباره طراحی شده اند. تجهیزات کل جزیره ریخته گری از بیش از ده تامین کننده تهیه می شود و لازم است نرم افزار و سخت افزار، جریان فرآیند و طراحی در محل اجرا شود.

"این اولین بار است که چنین بخش بزرگی را در صنعت کاوش می کنیم، و با قالب ها، تجهیزات، مواد و طراحی در هم تنیده شده است. تلاش برای شناسایی اینکه کدام پیوند دارای انحراف است، زمان زیادی طول می کشد. بنابراین برنامه ریزی مرحله اولیه واقعا مهم است."

دست اندرکاران صنعت فوق گفتند که در مقایسه با کارگاه های دایکاست سنتی، چنین تجهیزات بزرگ 6000 تنی نیاز به هماهنگی بیش از حد تجهیزات دارد و می توان مشکلات را یکی یکی برطرف کرد و همه اینها باید در بازه زمانی تولید انبوه و فشار همه طرف های درگیر انجام شود. همانطور که می توانید تصور کنید. "اگر تجربه ندارید، فقط گلوله را گاز بگیرید و این کار را انجام دهید."

1.3 لوله ریخته گری یک تکه

«پوست سر گاز بگیرید» نتایج قابل توجهی به دست آورده و «کارگر» تبدیل به شی داغ بازار سرمایه شده است.

از نظر مواد: در سال 2019، آلیاژ ارتقا یافته EZCast-NHT Alcoa، NHT مخفف Non-Heat Treatable است.

از نظر ماشین آلات: در سال 2019، گروه LK اولین پرس فوق تناژ جهان را با نیروی گیره 6000 تن عرضه کرد و به تنها شرکتی در جهان تبدیل شد که ماشین های ریخته گری یکپارچه در مقیاس بزرگ را تولید می کند. در حال حاضر بیش از 10 جزیره دایکاست در سمت تولید انبوه چیده شده است.

LK به لطف تجربه ارزشمند خود در مهندسی تولید انبوه، منابع تیمی مهمی از کارکنان تحقیق و توسعه، مدیریت و ساخت و ساز را جمع آوری کرده است و به یک پیمانکار عمومی فرآیند ریخته گری یکپارچه تبدیل شده است که می تواند خدمات کلید در دست را برای شرکت های ریخته گری و شرکت های خودرو ارائه دهد.

سهام لیجین نیز طی سه سال صد برابر شده است.
دستگاه ریخته گری لیجین 9000 تن

تسلا "بازیکن" توانایی خود را به عنوان یک شرکت تولیدی با ارتقاء فرآیند ریخته گری یکپارچه ثابت کرده است.

"حدود پنج یا شش سال پیش، ما گفتیم که می‌خواهیم بهترین تولیدکننده در جهان باشیم، که کمی غیر منطقی است. (اما) در واقع (تولید) قوی‌ترین مزیت رقابتی ما است." در 21 جولای، ماسک در گزارش مالی گفت.
ثبت اختراع تسلا برای یک قالب یکپارچه

در سال‌های 2019 و 2021، تسلا به‌طور متوالی درخواست قالبی برای قطعات بزرگ ریخته‌گری یک‌تکه و اختراع برای ریخته‌گری‌های یکپارچه جذب‌کننده انرژی داده است.

در سپتامبر 2020، ماسک اعلام کرد که تسلا مدل Y از مونتاژ کف پشتی یک تکه دایکاست استفاده خواهد کرد که می تواند وزن مجموعه پایین بدنه را تا 30 درصد کاهش دهد و هزینه های تولید را تا 40 درصد کاهش دهد.

در سال 2021، تسلا شاسی یک تکه ریخته گری تسلا را در روز باز کارخانه برلین به نمایش گذاشت. این شرکت قصد دارد مجموعه پایین بدنه متشکل از 370 قسمت را با 2 تا 3 قطعه ریخته گری بزرگ جایگزین کند که باعث کاهش 10 درصدی وزن و بهبود محدوده کروز می شود. افزایش 14 درصدی
روند بدنه جلو و عقب تسلا تغییر می کند

در سه ماهه دوم سال 2022، ماسک گفت که کارخانه‌های تسلا در تگزاس و برلین تعداد ربات‌های جوشکاری بدنه را به ازای هر واحد ظرفیت تولید تا 70 درصد کاهش خواهند داد و قطعات دایکاست یکپارچه سبک‌تر، ارزان‌تر هستند و عملکرد خوبی در عملکرد NVH دارند. و پیکاپ الکتریکی آینده تسلا، Cybertruck، "سطح دیگری از سادگی و پیشرفت های تولیدی" را به ارمغان خواهد آورد.

تسلا قصد دارد در آینده بدنه را از طریق دایکاست یک تکه به 9 قسمت ادغام کند. بازار ارزش بازاری 100 میلیارد یوان را برای ریخته گری یکپارچه داده است.

02
یه کاری کن یه کاری بکن

2.1: آینده عالی ریخته گری یکپارچه

از آنجایی که تسلا غیرممکن‌ها را ممکن کرد، ریخته‌گری یکپارچه به یک فرآیند تولید داغ تبدیل شد.

شات واقعی ریخته گری کارخانه تسلا برلین

فولکس واگن، ولوو و مرسدس بنز همگی خطوط تولید ریخته گری یکپارچه یا قطعات و اجزای پرده برداری شده را راه اندازی کرده اند.
Weilai ET5 یک کفپوش یکپارچه دایکاست را اعمال کرده است.
پروژه پایه صنعتی ووهان اعلام شده توسط Xiaopeng Motors در سال گذشته شامل یک کارگاه فرآیند ریخته گری یکپارچه بود و در ژانویه، قراردادی را با گوانگدونگ هونگتو برای یک واحد ریخته گری 12000 تنی امضا کرد.
در ژانویه، گریت وال سیکو با لیجین، سویدا و آلومینیوم لانگدا (شرکت مواد: شرکت لیژونگ گروه سان) برای اجرای همکاری استراتژیک در پروژه ساختار بدنه نیروهای خود را ملحق کرد و قراردادی را برای خرید 8000 تن جزایر ریخته گری امضا کرد.
در فوریه، کف 7200 تنی ریخته گری یک تکه که Gaohe Automobile با گروه توپولوژی (یک شرکت ریخته گری) و دانشگاه شانگهای Jiaotong همکاری کرد، رسما از خط تولید خارج شد.

ریخته گری یک تکه نه تنها برای کاهش وزن و کاهش تعداد قطعات است، بلکه مهمتر از آن، مطابق با روند توسعه آتی است که انسان سازی و اتوماسیون کمتر است. شرکت خودروسازی گریت وال سیکو با مسئولیت محدود به "ناظر خودروی الکتریکی" گفت.

"هسته پشت ریخته گری یکپارچه، یکپارچگی است که توسط چابکی هدایت می شود. تا زمانی که نیازهای کاربران هر روز در حال تغییر است، فناوری ریخته گری یکپارچه همچنان به کار خواهد رفت." Gaohe Auto نیز گفت.

«ناظر خودروی الکتریکی» همچنین مطلع شد که ظرفیت تولید ماشین‌های ریخته‌گری بسیار بزرگ بسیاری از تامین‌کنندگان ماشین‌های ریخته‌گری در خرداد و تیرماه سال آینده برنامه‌ریزی شده است.

صنعت این سرعت را دنبال می کند زیرا ریخته گری یک تکه کامل کامل است: سبک وزن، هزینه های تولید کمتر، زمان تاکت تولید به طور چشمگیری سریعتر، دقت محصول و بازیابی مواد بدنه بهبود یافته، چرخه های توسعه کوتاهتر و موارد دیگر.

صرفه جویی در هزینه تجهیزات ساخت:

Guohai Securities هزینه تجهیزات، پرسنل و ساخت را برای تولید کف عقب بدنه خودرو با استفاده از فرآیند سنتی و فرآیند ریخته گری یکپارچه تخمین زد. با در نظر گرفتن خط تولید با ظرفیت سالانه 500000 وسیله نقلیه به عنوان مثال، هزینه کل فرآیند مهر زنی و جوشکاری سنتی حدود 630 میلیون یوان است. هزینه فرآیند ریخته گری یکپارچه حدود 480 میلیون یوان است و کف عقب به تنهایی می تواند به طور متوسط ​​300 یوان در هر وسیله نقلیه صرفه جویی کند.

لو یان گفت: ریخته گری یک تکه عمدتاً دو فرآیند اصلی مهر زنی و جوشکاری را "جایگزین" می کند. کارگاه‌های (مهر زنی، جوشکاری) در یک کارگاه شکل‌دهی ترکیب می‌شوند. هنگامی که قسمت پایین بدنه با 3-4 قالب ریخته‌گری انجام شد، کارگاه جوشکاری ممکن است به طور کامل جایگزین شود.

تا آنجا که ما می دانیم، برای OEM هایی که در حال حاضر یک خط تولید ریخته گری یکپارچه را برنامه ریزی می کنند، ربات های جوشکاری 15 تا 25 درصد کاهش می یابد.

چرخه توسعه را کوتاه کنید:
تحقیقات Guosen Securities معتقد است که فناوری ریخته گری یکپارچه چرخه توسعه مدل را به 1/3 کوتاه می کند. در خودروسازی سنتی، سه دور تطبیق جامع برای قطعاتی مانند بدنه، تزیینات داخلی و خارجی، لوازم الکتریکی و غیره لازم است تا قطعات را در محدوده شرایط تلرانس تثبیت و تثبیت کند. معمولاً 6 ماه طول می کشد که یک چرخه طولانی، حجم کاری سنگین و تکراری است. کار جنسی

ریخته گری یک تکه لجستیک و سختی تطبیق قطعات را ساده می کند و چرخه توسعه را به 1-2 ماه کوتاه می کند.

He Shenghua، مدیر کل Ningbo Shuyi Gonglian Technology Co., Ltd.، به "Electric Vehicle Observer" گفت: "از یک سو، بهبود کارایی با یکپارچه سازی در چرخه تولید نهفته است و از سوی دیگر، مهندسی سیستم توسعه را کاهش می دهد.

معلوم شد که یک قطعه از صدها قطعه از تامین کنندگان مختلف تشکیل شده است. تغییر طراحی نیاز به مهندسی هماهنگی گسترده ای دارد و ریخته گری یک تکه کل فرآیند را ساده می کند و زنجیره تامین را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند. "

افزایش زمان تاکت تولید

پس از اجرای فرآیند ریخته گری یک تکه، تعداد قطعات کف عقب تسلا مدل Y از 70 به 1 (یکپارچه) به 2 (پیچیده) کاهش یافته است. تعداد قطعات از 171 به 2 و تعداد نقاط جوش بیش از 1600 کاهش یافته است.

کاهش تعداد نقاط پانچ و جوش منجر به کاهش قابل توجه ساعت کار می شود.
در صنعت سنتی، تولید مونتاژ بدنه را از طریق دو کارگاه بزرگ، مهر زنی و جوشکاری، با کل ساعت کار بیش از 2 ساعت انجام می دهد. پیش از این، زمان دایکاست کفپوش عقب مدل Y حدود 180 ثانیه بود. در تظاهرات در کارخانه تگزاس، چرخه ساخت بدنه به 45 ثانیه کاهش یافت.

تحقیقات Guosen Securities معتقد است که با در نظر گرفتن عواملی مانند تعمیر و نگهداری و نوسازی، پنج تجهیزات ریخته گری در مقیاس بزرگ در کارخانه شانگهای می توانند ظرفیت تولید سالانه حداکثر 600000 قطعه از طبقات عقب بدنه را برآورده کنند. در ماه ژوئیه، کارخانه تسلا در شانگهای دوباره به دلیل نوسازی فنی تعطیل شد و پس از آن تا پایان سال به حداکثر ظرفیت تولید 1.1 میلیون خودرو در سال خواهد رسید (که توسط رویترز گزارش شده است)، که مقیاس ظرفیت تولید است که هرگز توسط یک OEM سنتی به دست نیامده است.

افزایش دقت قطعه کار بدنه:

دقت خودروهای نسل بعدی مدل Y برحسب میکرون اندازه گیری می شود نه میلی متر. ماسک گفت.

بهبود دقت قطعه کار بدنه نه تنها به درک بهتر طراحی آیرودینامیکی کمک می کند، بلکه به طور موثرتری انواع سنسورهای رانندگی خودکار را ترتیب می دهد تا دقت نصب زاویه انحراف، زاویه گام و زاویه رول را برآورده کند.

در مقابل، با توجه به خطای انباشته تعداد زیادی از اتصال قطعات، خطای دقت در ساخت سنتی بدنه در 2 میلی متر خواهد بود.

بهبود راندمان بازیافت مواد:

زیرا از یک ماده استفاده می شود و فرآیند ریخته گری با فشار بالا به خودی خود منجر به بازیابی مواد می شود. برآوردهای Guosen Securities نرخ بازیابی مواد خام در فرآیند تولید سنتی کمتر از 70٪ است و نرخ بازیابی مواد خام در فرآیند تولید ریخته گری یکپارچه تا 95٪ یا بیشتر است.

2.2 ریخته گری یک تکه در حال حاضر کامل نیست

اما مشکل اینجاست که ریخته گری یکپارچه فعلی کامل نیست.

، مدت زمان 00:22
مقایسه طبقات جلو و عقب کارخانه تگزاس تسلا با دایکاست یک تکه و قطعات اصلی

تسلا و صنعت دایکاست از مسیر 0 تا 90 درصد ریخته گری یکپارچه عبور کرده اند. این حتی دشوارتر است و 10 درصدی که واقعاً می تواند به مزایای فوق دست یابد هنوز در مرحله همه طرف ها است. این همچنین دلیلی شده است که برخی از شرکت‌های اصلی خودروسازی همچنان نسبت به ریخته‌گری یکپارچه نگاهی منتظر و منتظر هستند و تنها از آن به عنوان موضوعی آینده‌نگر استفاده می‌کنند.

مسئول تحقیق و توسعه فوق گفت: "در مواردی که جلوه سبک وزن مزایای آشکاری ندارد، (تولید ریخته گری یکپارچه) پیشرفت بسیار زیادی در هزینه ندارد و (راه اندازی در این مرحله) اهمیت کمی دارد. ما همچنان باید بر کیفیت، هزینه و فناوری تمرکز کنیم. ارزیابی سه جنبه."

حتی شرکت‌هایی که از قبل شروع به استقرار کرده‌اند، مانند Great Wall Seiko، می‌گویند: "بعد از محاسبات ما، ریخته گری یک تکه فعلی مزیتی در هزینه ندارد. اما با به روز رسانی و توسعه مداوم فناوری صنعت، هزینه ساخت آینده قطعا کاهش خواهد یافت، بنابراین اعتقاد بر این است که فرآیند ریخته گری یکپارچه فضای توسعه عظیمی در آینده دارد."

فناوری ریخته گری یکپارچه با درجه تکمیل 90٪ هنوز از نظر اثر کاهش وزن، مقیاس تولید، پایداری تولید، عملکرد خودرو و سیستم پس از فروش بسیار نابالغ است.

کاهش وزن غیر موثر:

هدف اساسی فرآیند ریخته گری یکپارچه تسلا کاهش وزن خودروهای الکتریکی با استفاده از آلیاژهای آلومینیوم در یک منطقه بزرگ است. اما از اثر واقعی، در حال حاضر در مرحله کاهش وزن بی اثر است.
پس از برچیدن دو نسل از قطعات ریخته گری یک تکه تسلا مدل Y، یک شرکت خودروسازی دریافت:

نسل اول (نوع تقسیم چپ و راست، پیوند پیچ ​​وسط) 54 کیلوگرم است.
وزن نسل دوم (کاملا یک تکه با اضافه شدن یک عضو طولی عقب) 65 کیلوگرم است.
در مقایسه با قطعات مشابه تسلا مدل 3 در همان پلت فرم، وزن به ترتیب 0.5 کیلوگرم و 3.4 کیلوگرم کاهش یافته است. در مقابل، با فرض روکش چرخ فولادی، جزء تمام آلومینیومی یک مدل برند شخصی 42 کیلوگرم است که حتی 12 کیلوگرم سبک تر از نسل اول قطعه یک تکه مدل Y است.

مشکل در کاردستی فعلی ریخته گری یک تکه است.

به عنوان یک فرآیند ریخته گری فشار بالا، ریخته گری یک تکه برای استفاده از سرعت تزریق بسیار بالا در نظر گرفته شده است تا محلول آلیاژی بتواند قالب را در مدت زمان محدودی برای تولید قطعات کار با دیواره نازک پر کند. با این حال، با انبساط قالب، زمان و فشار موقعیت کوچک در انتهای دور بسیار گسترش می‌یابد، بنابراین ضخامت دیواره قطعه کار باید ضخیم شود تا دشواری پر کردن کاهش یابد و فرآیند تحقق یابد.

به عنوان مثال، ضخامت دیواره روکش چرخ های فولادی معمولی تنها 0.7 میلی متر است، اما ضخامت تسلا مدل Y 2.5 یا حتی 3 میلی متر است. به منظور در نظر گرفتن کاردستی، ضخیم تر (طراحی شده) بود که منجر به کاهش وزن بی اثر شد. مسئول تحقیق و توسعه گفت.

گریت وال سیکو همچنین گفت که کف پشتی یک تکه دایکاست حدود 55 تا 63 کیلوگرم وزن دارد. "اگر به یک قطعه نگاه کنید، مزیت وزن زیادی برای قطعات ورق فلزی (در حال حاضر) ندارد، اما با توجه به تجربه عملی شرکت های خودروسازی داخلی، تغییرات در طراحی بدنه به دلیل استفاده از دایکاست یک تکه بر کل خودرو تاثیر می گذارد. کاهش وزن."

خواص مواد بر عملکرد خودرو تأثیر می گذارد:

در حال حاضر، تسلا و ویلای هر دو از فناوری ریخته گری یک تکه در موقعیت کف عقب استفاده کرده اند. از آنجایی که برخورد عقب عمدتاً توسط پرتو ضد برخورد عقب و پرتو طولی عقب متحمل می شود، نیروی برخورد در هنگام انتقال به کف عقب نسبتاً کم است که تأثیر کمی بر ایمنی خودرو دارد.
کاربرد فعلی فولاد با استحکام فوق العاده بالا در بدنه

"مصالح آلیاژ آلومینیوم بدون حرارت مورد استفاده در ریخته گری یکپارچه را نمی توان با خواص مکانیکی صفحات فولادی یا حتی صفحات فولادی با فرم گرم از نظر خواص مواد مقایسه کرد. فرآیند جوشکاری آن در حال حاضر به پختگی صفحات فولادی نیست." لیانگ ژنجین گفت: "بنابراین، ارزش شاخص طراحی خودرو و اطلاعات مربوط به طراحی ایمنی نیاز به بررسی مجدد دارد و قطعات فولادی بدنه را نمی توان به طور کامل مطابقت داد."

پیش از این، بدنه کلی نیز عملکرد کلی خاصی را از طریق اتصال بین قطعات بدست می آورد. فرآیند اصلی اتصال بدنه FDS (اتصال رزوه خودکشی یک طرفه) و SPR (فرایند پرچ خودکار یک فرآیند شکل دهی سرد است که یک قفل محکم بین پرچ و ورق را تشکیل می دهد).

این فرآیند دارای الزامات خاصی در توانایی تغییر شکل پلاستیک آلیاژ آلومینیوم است. و زمانی که تغییر شکل پذیری ضعیف شود، بر عملکرد فرآیند اتصال نیز تأثیر می گذارد.
خواص مواد جدید Alcoa C611 در حال حاضر در جریان اصلی مواد گرمایش سطح استفاده می شود

"قابلیت تغییر شکل پلاستیک مواد به طور کلی با خمش ارزیابی می شود. زاویه خمشی آلیاژ آلومینیوم دایکاست سنتی T7 پس از عملیات حرارتی به طور کلی 60 درجه است. با این حال، هنوز فاصله مشخصی بین آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری بدون حرارت در بازار وجود دارد." مسئول تحقیق و توسعه فوق گفت.

بنابراین، مدل هایی که قصد دارند از فناوری ریخته گری یک تکه استفاده کنند، نیاز به طراحی مجدد دارند، یا مسیر انتقال نیروی برخورد باید تغییر کند تا از مواد ریخته گری یک تکه جلوگیری شود، یا تقویت کننده ها از فولاد با مقاومت بالا ساخته شده اند.

تا آنجا که ما می دانیم، از آنجا که کف جلوی تسلا از فناوری ریخته گری یکپارچه استفاده می کند، مسیر طراحی انتقال نیرو خودرو باید دوباره طراحی شود، که کاملاً با مسیر انتقال بدنه هیبریدی فولاد/فولاد-آلومینیوم سنتی متفاوت است. لو یان گفت.

آستانه مقیاس بالا و بازده پایین:

و برای استقرار ریخته گری یکپارچه، لازم است که جاه طلبی تولید 20 میلیون وسیله نقلیه در سال برای چندین خودرو مانند تسلا باشد.

"آستانه اصلی ریخته گری یکپارچه، دستیابی به تولید پایدار است." صاحبان صنعت فوق گفتند که تولید مداوم یکباره 5000 (10 روز) تا 20000 (30-40 روز) قطعه مقیاس اقتصادی تر برای قطعات ریخته گری یکپارچه در مقیاس بزرگ است.

اگر مقیاس به اندازه کافی بزرگ نباشد، ریخته گری یکپارچه یک "کسب و کار خوب" نیست.

سرمایه گذاران ذکر شده در بالا محاسبه می کنند که ارزش خروجی سالانه یک جزیره دایکاست با هزینه 100 میلیون یوان حدود 200 میلیون یوان است که هزینه مواد بیش از نیمی از آن است و هزینه ساخت بیش از 30٪ است. و دارایی ها بسیار سنگین است.»

تجزیه و تحلیل Western Securities معتقد است که با در نظر گرفتن یک جزیره ریخته گری 6800 تنی با خروجی سالانه 100000 قطعه تجهیزات، لازم است از کارکرد تمام روز و نرخ بازده 80-85٪ در مرحله دسته ای اطمینان حاصل شود تا به سود ناخالص 25-30٪ برسد. نرخ بهره، به طوری که هزینه های عملیاتی و ارزش تولید سالانه را در نظر بگیرد.

در حال حاضر، نرخ بازده ریخته گری یک تکه به تازگی از خط هزینه عبور کرده است.

نرخ بازده قطعات سنتی مهر زنی بدنه فولادی می تواند به 99٪ برسد. نرخ بازده قطعات ریخته گری زیر 4400 تن بیش از 95٪ است.

وضعیت فعلی "Electric Vehicle Observer" این است که تسلا، که اولین شرکتی بود که از فناوری ریخته گری یکپارچه استفاده کرد، در حال حاضر تنها 90 درصد بازده دارد.

استعدادها و چالش های پس از فروش:

علاوه بر مشکلات فعلی مواد و فرآیند ریخته گری یکپارچه، مشکلات استعداد و پس از فروش نیز چالش های کلیدی برای اجرای کامل هستند.

ریخته گری قالب یک دسته صنایع دستی کوچک است و متخصصان سطح بالا در این صنعت کمیاب هستند. اگر یک شرکت بخواهد یک فرآیند ریخته گری یکپارچه را به کار گیرد، به یک تیم صنایع دستی سطح بالا برای اطمینان از تولید مداوم و پایدار نیاز دارد. تسلا همچنان در حال جذب افراد برای قالب‌گیری است. لو یان گفت.

علاوه بر این، پس از فروش نیز مشکل ساز است. پیش از این، مالک تسلا مدل Y فاش کرده بود که هزینه تعمیر به دلیل سقوط کمک فنر عقب نزدیک به 200000 یوان بوده است. خود وسیله نقلیه فقط 280000 یوان است.

در این راستا، صنعت بر این باور است که تسلا خود با اجرای قابلیت‌های دستیار رانندگی هوشمند در سطح بالا و همچنین سیستم بیمه دقیق خود برای کاهش هزینه‌های پس از فروش، وقوع تصادفات را کاهش خواهد داد.

با این حال، لو یان به "Electric Vehicle Observer" گفت که برخی از OEM ها با طراحی مجدد مواد و قطعات، با طراحی مجدد مسیر انتقال نیرو، در حال کاوش هستند و قطعات در برخورد شرکت نمی کنند یا تا حدی در آن شرکت نمی کنند. توسعه فناوری نوآورانه تعمیر آلیاژ آلومینیوم ریخته گری دایکاست، برای جلوگیری/کاهش استرس ناشی از تعمیرات پس از فروش برای برخورد.


03
10% آخر را بشکن

مردم، ماشین‌ها، مواد، روش‌ها و حلقه‌ها باید خیلی خوب انجام شوند.» خودی های صنعت فوق گفتند که نرخ بازده فرآیند ریخته گری یکپارچه از 90 درصد افزایش می یابد و به زمان بستگی دارد.

لو یان همین دیدگاه را دارد: "مشکل ریخته گری یک تکه در همکاری مواد، فرآیندها، قالب ها و تجهیزات نهفته است. همه در مرحله اکتشاف هستند و تسلا 3 تا 5 سال پیشروی دارد."

چهار فرآیند اصلی پانچ، جوشکاری، پوشش و کل در صنعت خودرو نزدیک به صد سال طول کشیده است تا مهارت‌های فرآیند کامل امروزی، فرآیندهای تولید پایدار و نرخ بازدهی را شکل دهند که برای نیازهای تولید انبوه بسیار مناسب هستند.

تنها کمتر از دو سال از عرضه مدل Y توسط تسلا با کف یکپارچه عقب می گذرد و افراد، ماشین آلات، مواد، روش های فرآیند و سیستم های محیطی هنوز در مسیر رسیدن به بلوغ 100 درصدی هستند.

3.1 از دست دادن سود حاصل از عملیات حرارتی

"در تئوری، مواد ثبت شده تسلا را نمی توان مستقیما استفاده کرد. در واقع، مواد تسلا ممکن است برای همه مدل های خودرو مناسب نباشد." یک متخصص در زمینه مواد در پایان سال 2021 گفت: "در حال حاضر، ما موادی هستیم که OEM در حال آزمایش آنها است، موادی شبیه به مواد تسلا نیز دارد. آنچه من یاد گرفتم تأثیر واقعی آن چندان خوب نیست. برعکس، مواد دیگری نیز وجود دارند و اکنون به نظر می رسد که احتمال موفقیت بیشتر است."

مواد بدون حرارت دلیل اصلی محدود کردن گسترش گسترده فناوری ریخته گری یکپارچه است.
نمودار شماتیک عملیات حرارتی

عملیات حرارتی ابزار اصلی برای به دست آوردن/تقویت خواص (استحکام، انعطاف پذیری، چقرمگی ضربه، سختی، استحکام خستگی و غیره) ریخته گری سنتی و تنظیم تعادل کریستالی داخلی است.

دایکستینگ ها معمولاً از دو روش عملیات حرارتی T7\T6 عبور می کنند. به طور خاص، T7: درمان محلول به علاوه درمان تثبیت، اصلاح مصنوعی بسیار دشوار خواهد بود. T6: درمان محلول به علاوه پیری مصنوعی کامل، تغییر شکل قطعه کار فقط پس از این روش عملیات حرارتی قابل تراز است.

با این حال، انبساط حرارتی ثانویه و انقباض سرد ناشی از عملیات حرارتی باعث تغییر شکل ابعادی محصول یا ایجاد منافذ می شود. قطعات کوچک را می توان با استفاده از ابزارهای شکل دهی (به وسیله شکل دادن به قالب) اصلاح کرد.

کنترل دما، فشار و جریان قالب در فرآیند دایکاست قطعات ساختاری در مقیاس بزرگ دشوارتر است و مشکلات تغییر شکل محصول ناشی از عملیات حرارتی بیشتر خواهد بود. هزینه پس‌شکل‌دهی بسیار زیاد است و فرآیند پیچیده‌تر است و دستیابی به تجاری‌سازی را دشوار می‌کند.

بنابراین، مواد آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در ریخته گری سنتی، که نیاز به عملیات حرارتی برای افزایش عملکرد آن دارد، الزامات تولید انبوه ریخته گری یکپارچه در مقیاس بزرگ را برآورده نمی کند.

مواد آلیاژ آلومینیوم ریخته گری بدون حرارت با خواص مکانیکی مربوطه را می توان بدون عملیات حرارتی به دست آورد.

با این حال، پس از اجتناب از "مشکل" ارتوپدی ناشی از عملیات حرارتی، مواد بدون گرما نیز فرصت به دست آوردن خواص مکانیکی قوی تر و تنظیم و تعادل ساختار کریستالی داخلی آلیاژ را از طریق عملیات حرارتی از دست می دهند.

اندازه قطعه کار بزرگتر و اشکال پیچیده تر قطعه کار این مشکلات را بیشتر می کند.

بنابراین، مواد بدون گرما در حال حاضر با دو چالش عمده در خود ماده مواجه هستند: چگونگی به دست آوردن خواص مکانیکی بالاتر در مقایسه با قطعات مهر شده. چگونه می توان حساسیت عملکرد قطعات را به عیوب داخلی / ساختار داخلی آلیاژ کاهش داد.

همچنین دو مشکل عمده در سطح فرآیند وجود دارد که ارتباط نزدیکی با مواد دارد: چگونگی اطمینان از تعادل عملکرد کلی قطعات بزرگ، و اجتناب از ناهماهنگی عملکرد استحکام / چقرمگی در یک مکان و مکان دیگر. نحوه حل مشکلات ناشی از شکل پذیری ناکافی مواد مشکل عملکرد ضعیف فرآیند اتصال.

3.2 چه نوع مواد بدون حرارت مورد نیاز است؟

با این حال، هسته اصلی بهبود عملکرد مواد مقاوم در برابر حرارت در حال حاضر در فرمول مواد نهفته است، و صنعت هنوز روشن نکرده است که چه نوع مواد مقاوم در برابر حرارت مورد نیاز است.

از آنجا که برای روشن شدن خواص مواد مورد نیاز مواد بدون حرارت، نیاز به طراحی مجدد و بررسی خواص ساختاری قطعات یکپارچه از طرح اولیه اولیه است. پس از آن، استحکام مورد نیاز هر قطعه و مقاومت ضربه در هنگام برخورد از طریق تحلیل شبیه‌سازی مورد قضاوت قرار می‌گیرد. نیاز طولی چیست؟

و این فقط می تواند از OEM شروع شود. کارشناسان مواد گفتند: در حال حاضر (تا پایان سال 2021) برخی از مطالبات ارائه شده توسط OEM های داخلی بسیار خشن و نادرست است، شرکت های خودروسازی نیز در حال تلاش برای ریخته گری یک تکه هستند و کارخانه های مواد از وضعیت خاص ابهام بیشتری دارند.

گریت وال سیکو گفت: مواد دایکاست یک تکه از نظر استحکام و چقرمگی با محصولات معمولی متفاوت است که عمدتاً به دلیل تفاوت در عملکرد محصول است.

در حال حاضر، برخی از شرکت ها پیشرفت هایی در زمینه مواد ریخته گری آلیاژ آلومینیوم نسبتاً بدون گرما ایجاد کرده اند.

آلمان Rheinfelden، Alcoa، China Lizhong Group و تیم مواد دانشگاه شانگهای Jiaotong حق ثبت اختراع برای مواد بدون گرما دارند. با این حال، برخی از کارشناسان به "Electric Vehicle Observer" گفتند که مواد بدون حرارت گروه Lizhong هنوز عمدتاً در ریخته گری های کوچک استفاده می شود. در حال حاضر، مواد اصلی تجاری بدون حرارت برای ریخته گری یک تکه هنوز بر اساس مواد Alcoa متمرکز هستند.
در کاربردهای خاص، درک تسلا از عملکرد مواد بدون حرارت پیشرفته تر است.

لو یان گفت که پس از توسعه ثانویه، استحکام مواد تسلا به کار رفته در کابین جلو ممکن است بیش از 50 درصد بیشتر از استحکام طبقه عقب باشد. "به طور معمول (پس از افزایش استحکام) چقرمگی اندکی کاهش می یابد، اما طبق درک فعلی ما، چقرمگی مواد آلیاژ آلومینیوم در کابین جلو اکنون بهتر کنترل می شود."

علاوه بر این، بسیاری از شرکت های خودروسازی داخلی و شرکت های ریخته گری اعلام کرده اند که توانایی تولید مواد بدون حرارت را دارند.

در اکتبر سال 2021، NIO و Shuaiyichi به طور مشترک سری EZCAST از مواد آلیاژ آلومینیوم ریخته گری قالبی یکپارچه بدون حرارت و قالب گیری سخت شده را توسعه دادند که در مدل های پلت فرم نسل دوم اعمال خواهد شد.

در دسامبر 2021، Human Express Auto و مرکز ملی مهندسی آلیاژهای سبک دانشگاه شانگهای جیائوتنگ به همکاری استراتژیک در توسعه مواد جدید و آلیاژهای سبک کم کربن دست یافتند.
TechCast™ آلیاژ آلومینیوم کم کربن برای ریخته گری بزرگ. در فوریه امسال، شرکت ریخته گری Topp و Human Express Gaohe به طور مشترک کابین عقب بدنه خارج از خط را به تولید انبوه رساندند. مدل بلند به 1700 میلی متر * 1500 میلی متر رسید و به کاهش وزن 15-20٪ دست یافت.

در چین، لو یان گفت که آلیاژ آلومینیوم ریخته گری بدون حرارت یک تکه ریخته گری دایکاست با کارایی بالا دانشگاه شانگهای جیائوتنگ، دانشگاه Tsinghua، دانشگاه علم و فناوری پکن و سایر تیم های مواد تست آزمایشگاهی را گذرانده است و بلوغ فنی به سطح 5 و 6 رسیده است. در مرحله آزمایش تولید، فرصت های تولید انبوه را به طور فعال جستجو کنید.

با توجه به عملکرد ناکافی مواد بدون حرارت و تأثیر بر عملکرد فرآیند اتصال (عمدتاً SPR)، برخی از شرکت‌های خودروسازی فناوری‌هایی را برای اطمینان از عملکرد اتصال در شرایط ازدیاد طول مواد توسعه داده‌اند.

"در حال حاضر، توسعه مواد آلیاژ آلومینیوم برای ریخته گری یکپارچه هنوز در مرحله اولیه است. کارخانجات، موسسات تحقیق و توسعه، تامین کنندگان مواد، و تامین کنندگان ریخته گری دایکاست همگی در تلاش برای تبلیغ مواد خود هستند، اما انتخاب نهایی مواد همچنان به در نظر گرفتن جامع عملکرد اساسی، عملکرد ساخت و هزینه هر یک از قطعات مورد نظر Omobile بستگی دارد. اجرا، مواد آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده برای یکپارچه دایکاست قطعاً یک سیستم درجه بندی متمایز و سریالی را برای پاسخگویی به نیازهای فردی OEM ها و قطعات مختلف تشکیل می دهد. "

لیانگ ژنجین گفت: "کلید کنترل اهداف توسعه و بهبود معقول نرخ صلاحیت محصول، درک تقاضا برای قطعات برای عملکرد خودرو است."


3.3، کاهش استاندارد برای دیدار با روند

طبق فرآیند، پس از تایید مواد آلیاژی بدون گرما، مایع آلیاژ داخل قالب ریخته شده و با دستگاه ریخته گری فشار داده می شود. اما وضعیت فعلی این است که هیچ سیستم راه‌اندازی یکپارچه کامل و قالب منطبق وجود ندارد.

"در حال حاضر، سیستم توسعه ریخته گری یکپارچه در کل صنعت کامل نیست و تحقیق و اصلاح اصول اساسی هنوز نیاز به بررسی بیشتر دارد." لیانگ ژنجین گفت: "پروژه های توسعه موجود هنوز در مسیر تقلید هستند و ممکن است اطلاعات زیادی اینگونه نباشد."

دلیل "اینطور نیست" این است که برای به کارگیری فناوری ریخته گری یکپارچه، لازم است که از اصول زیربنایی ریخته گری دوباره یاد بگیریم.

همانطور که قبلا ذکر شد، چرخ فولادی مهر شده می تواند 0.7 میلی متر ضخامت داشته باشد و ضخامت دیواره تسلا مدل Y یک تکه دایکاست 2.5-3 میلی متر است. افزایش ضخامت دیواره، کاهش وزن ناشی از مواد آلیاژ آلومینیوم را از بین می برد و در نتیجه صرفه جویی در وزن بی اثر می شود.

بدنه 6000 تنی دایکاست عقب تسلا

دلیل آن تشکیل ساختار اجزای یکپارچه مدل Y با قابلیت فعلی سیستم جزیره ریخته گری است. برای اطمینان از پر شدن انتهای دیستال قطعه و خواص مکانیکی پس از شکل‌گیری، لازم است ضخامت دیواره محصول در برخی نواحی به طور مناسب ضخیم شود. لیانگ ژنجین اکسپرس.

در حال حاضر، نیروی گیره دستگاه دایکاست و مساحت پیش بینی شده قطعات دایکاست به عنوان یک استاندارد کمی برای اینکه چه نوع ماشینی می تواند قطعات کار در مقیاس بزرگ را انجام دهد استفاده می شود. به عنوان مثال، یک نیروی گیره 6000-7000 تن می تواند قطعات ریخته گری را با مساحت طرح ریزی 1 متر مربع انجام دهد. اگر سطح برآمدگی کف یک پیکاپ الکتریکی خالص شامل محفظه باتری بیشتر از 1.5 متر مربع باشد، نیروی گیره 12000 تن مورد نیاز است.

اما این مکاتبات ساده برای عمل فرآیند اعمال نمی شود.

در فرآیند تمرین، لیانگ ژنجین عمیقاً متوجه شد که منطقه پیش‌بینی‌شده فقط شامل نیروی برآمده است: در فرآیند ریخته‌گری با قالب، هنگامی که پر کردن به پایان می‌رسد و به مرحله سوپرشارژ تبدیل می‌شود، فشار ویژه سوپرشارژ که بر روی فلز جامدکننده اعمال می‌شود از طریق ریخته‌گری فلز ریخته می‌شود. سیستم ردیف دیوار حفره را منتقل می کند که به آن نیروی برآمدگی می گویند. پارامترهای فرآیند باید طوری تنظیم شوند که قالب بتواند این نیرو را تحمل کند.

مهمتر این است که فرآیند پر کردن به اندازه کافی سریع باشد. این بدان معناست که به سرعت کافی سریع نیاز است - شامل جریان تجهیزات Q، و نیروی محرکه کافی در سرعت مربوطه - نیروی تزریق دینامیکی P.

اگر میانگین ضخامت دیواره قطعات حدود 1 متر مربع خیلی نازک باشد، یا کانال مدل سازی پیچیده باشد، سطح فعلی نیروی تزریق دینامیکی و جریان پرس 6000-7000 تن اغلب نمی تواند به طور کامل به هدف برسد.

لیانگ ژنجین گفت: «از آنجایی که قدرت ارائه شده توسط سیستم تجهیزات در طول فرآیند پر کردن برای اطمینان از اینکه می تواند بر مقاومت (در یک حفره پیچیده) غلبه کند، کافی نیست.

3.4، اصل را یاد بگیرید، فرآیند ریخته گری را دوباره درک کنید

با این حال، فرض در نظر گرفتن عناصر مهم فوق، درک عمیق اصول اساسی فرآیند ریخته گری است.
به عنوان مثال، یک پارامتر فرآیند بسیار حیاتی در فرآیند ریخته گری دایکاست: زمان پر شدن - پر شدن حفره آلیاژ در این زمان کامل می شود.

از آنجایی که سیالیت آلیاژ دارای محدوده زمانی/دمای مشخصی است، پس از فراتر رفتن از محدوده، وارد ناحیه تبلور می شود. هنگامی که کریستالیزاسیون شروع به تشکیل می شود، سیالیت آلیاژ به شدت کاهش می یابد، پر کردن حفره دشوار است، یا کیفیت سطح قطعه تحت تاثیر قرار می گیرد.

در حال حاضر یک فرمول محاسبه بالغ برای زمان پر کردن وجود دارد: فرمول زمان پر کردن NADCA (انجمن ریخته گری قالب آمریکای شمالی) - که یکی از اصول اساسی فرآیند ریخته گری است.
مثالی از نحوه اعمال فرمول NIADCA

با این حال، دقت محاسبه فرمول به درک دقیق عناصر سطح بستگی دارد. مانند دمای مایع جامد آلیاژ، دمای کار قالب، میانگین ضخامت دیواره طرح محصول و غیره.

دقت عناصر سطحی بر اساس درک خواص فیزیکی است. مانند خواص فیزیکی تبادل حرارت، سیالیت مواد، ساختار بافت در طول قالب‌گیری، حالت انقباض خنک‌کننده قالب‌گیری آلیاژ و محدوده دمایی مربوطه و غیره.

ویژگی‌های چند لایه و شرایط ویژگی، یک مدل ریاضی را تشکیل می‌دهند که در نهایت یک بازه زمانی پر شدن دقیق را از طریق فرمول آلیاژ پر کردن خروجی می‌دهد.

اصل زیبایی قدیمی مدت‌هاست مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تحقیقات در مورد اصول اولیه صنعت دایکاست داخلی نسبتاً کند است و اکنون تنها حدود 30 درصد از شرکت‌ها شروع به توجه به آن کرده‌اند. لیانگ ژنجین گفت.

مانند همه اصول و فرآیند انباشت دانش، اصول اساسی فرآیند ریخته‌گری نیز بر اساس تعداد زیادی تحلیل تجربی است. اکتشافات آزمایشگاهی متعدد و انباشت زمان مورد نیاز است.

دلیل اینکه شرکت های ریخته گری داخلی تحقیقات کمتری در سطح اصلی دارند این است که در گذشته "غیرقابل استفاده" بودند. پیش از این، قطعات دایکاست کوچکتر بودند و دارای فضای فرآیند بزرگی برای تجهیزات دایکاست موجود بودند - به عنوان مثال، یک دستگاه دایکاست می توانست سرعت تزریق 5 متر بر ثانیه تا 12 متر بر ثانیه را فراهم کند. هنگامی که قطعات کوچک هستند، تجهیزات ظرفیت کافی را دارند که تنظیم فرآیند می تواند به طور کامل پر شدن محصول را کنترل کند.

با این حال، زمانی که قطعات دایکاست از محصولات سطح ریسمان به قسمت‌هایی با اندازه و پیچیدگی کف عقب تغییر می‌کنند، فضای فرآیند فوراً تا حد بالایی ظرفیت تجهیزات کاهش می‌یابد.

بنابراین، الزامات برای دقت اصول اولیه و محاسبات/بررسی‌های اساسی بسیار بالاست.» لیانگ ژنجین گفت: "شما ابتدا باید محاسبات/بررسی های اساسی را قبل از اینکه بتوانید فرآیند مورد نیاز برای اجزای لایه سطحی را درک کنید."
عدم درک اصول اساسی در تقسیم کار صنعتی نیز منعکس می شود.

بر اساس طراحی قطعه، به نحوه ورود محلول آلیاژی به قالب و فشار تخلیه و تنظیم سیستم دروازه شکل دهی مربوط می شود.
توسط مهندسان ریخته گری کارخانه ریخته گری دایکاست در سیستم های اروپایی، آمریکایی و ژاپنی طراحی و تکمیل شده است. شرکت قالب تنها وظیفه طراحی ساختار قالب و سپس مراقبت از ماشینکاری قالب را بر عهده دارد.

با این حال، مشتریان داخلی اغلب از شرکت های قالب برای مشارکت یا داشتن توانایی می خواهند. دلیل آن این است که شرکت های قالب با هر پیوند تماس بیشتری دارند و تجربه بیشتری برای یادگیری دارند.

با این حال، از آنجایی که ریخته گری یکپارچه قطعات با فشار فوق العاده بالا و اندازه بزرگ، فضای فرآیند را به حداکثر می رساند، نه تنها تامین کنندگان مواد، بلکه تمامی حلقه های زنجیره در این فرآیند باید از ابتدا یاد بگیرند و پیشرفت هایی را در سطح اصلی ایجاد کنند، به خصوص OEM ها.

برای این منظور، طراح بدنه OEM به مواد مختلفی مانند فولاد، مخلوط فولاد و آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم ریخته‌گری بدون حرارت، اصول اولیه تغییر شکل نیروی برخورد قسمت‌های مختلف اجزای بدنه و فروپاشی کلی و دانش اولیه لایه زیرین نیاز دارد. تسلط و درک عمیق. حتی نیاز به درک و درک خاصی از فرآیندهای تولید مانند ریخته گری دارد.

خوشبختانه در شش ماه گذشته با افزایش مستمر ظرفیت تجهیزات جزیره دایکاست، فضای فرآیند ریخته گری یکپارچه شروع به بزرگتر شدن کرده است.

در نوامبر سال گذشته، اولین پروژه تمام بدنه دوبخشی خود توسعه یافته و طراحی شده چین ارائه شد و وارد مرحله چهارم اشکال زدایی شده است و عملکرد آن اساساً الزامات تولید انبوه را برآورده کرده است. کیفیت ظاهری و پایداری عملیاتی این ریخته گری بسیار قوی تر از محصولات مشابه خارجی است. کارشناسان صنعت فوق الذکر گفتند: کشیدگی قطعات تولید شده توسط قالب های یکپارچه دایکاست جلو و عقب کابین که وارد مرحله آزمایشی شده اند به 10 درصد و 10 درصد کابین جلو می رسد. 8 درصد در کابین عقب.

3.5، جمع آوری داده های شبیه سازی

"ریخته گری آلیاژ آلومینیوم به خودی خود یک فرآیند شکل دهی بسیار پیچیده است. در حال حاضر، پیش بینی دقیق خواص مکانیکی قطعات مختلف در ابتدای طراحی قطعه دشوار است. هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد." لیانگ ژنجین گفت: "این کار به خوبی انجام شده است. پس از آن می توان دقت طراحی ساختاری قطعات را به طور معکوس ارتقا داد و خواص مکانیکی هر قسمت و تمرکز هر قسمت بدن را می توان روشن کرد تا کارایی طراحی قطعه بهبود یابد و از صرفه جویی اطمینان حاصل شود."

"اکنون بسیاری از طرح های ما به منظور اطمینان از دستیابی به فرآیند ریخته گری یکپارچه، به صورت افزونگی مرتب شده اند. دقت بهبود یافته و رطوبت اضافی کاهش می یابد، به طوری که کاهش وزن و صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار می تواند واقعاً به دست آید."

«این کار» به جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایشی و تمرینی در تمام جنبه‌های یکپارچه‌سازی و ایجاد یک تیم حرفه‌ای دایکستینگ یکپارچه و پایگاه داده شبیه‌سازی اشاره دارد.

به عنوان مثال، در طراحی سیستم دروازه، اندازه قطعات بیش از حد بزرگ است، ساختار پیچیده است، و محلول آلیاژ آلومینیوم دارای یک دوره زمانی تبلور حساس است. به منظور اطمینان از اینکه آلیاژ آلومینیوم می تواند حفره را در مدت زمان مشخص پر کند، جریان سیال در قالب نیاز به شبیه سازی بسیار دقیق برای بهینه سازی طراحی رانر شامل ورودی و خروجی مایع دارد.

نه تنها سیستم دروازه، بلکه طراحی قطعات بدنه و فرآیند ریخته‌گری همگی نیازمند چنین فرآیند شبیه‌سازی بسیار دقیقی هستند. دایکاست پرفشار به دلیل دمای بالا، فشار بالا و دبی بالا دارای مشکلات و مشکلات فنی زیر است و موانع فنی نسبتاً زیاد است.
لو یان گفت: "اینها یک مرحله اکتشاف کاملاً جدید برای OEMها و شرکت‌های قطعه‌سازی هستند. شبیه‌سازی بر اساس پیش‌بینی آینده پس از انباشت کلان داده در مرحله اولیه است. بنابراین، در صورت عدم انباشت در مرحله اولیه، پیش‌بینی‌ها همه نادرست هستند. دقیق (که باعث مشکلاتی مانند بازده پایین می‌شود).

"از آنجایی که OEM به آرامی بر انباشت داده ها و حتی روش های اساسی آزمایش قالب، تنظیم پارامترهای فرآیند، بهینه سازی طراحی دونده و غیره تحت هماهنگی کل زنجیره صنعت تسلط پیدا می کند، بازده افزایش می یابد."

فرآیند انباشت داده های شبیه سازی به پیشرفت مشترک تیم ریخته گری و نرم افزار داده های بزرگ صنعتی بستگی دارد.

خودی‌های صنعت گفتند: اگرچه در حال حاضر ماشین‌های دایکاست و کارخانه‌های دایکاست برای ارائه تیم‌ها وجود دارد، اما به این معنا نیست که کارخانه اصلی موتور می‌تواند کاملاً به پروژه‌های کلید در دست تامین‌کننده تکیه کند، بلکه باید بر دانش ریخته‌گری یکپارچه تسلط داشته باشد: از یک سو، برای دستیابی به تولید پایدار با نرخ بازده بالا؛ از سوی دیگر، تجربه را برای توسعه قطعات بعدی انباشته می کند.

"تعداد تجهیزات و پیچیدگی عملیات جزیره ریخته گری یکپارچه به طور قابل توجهی افزایش یافته است، و برای مهندسان فرآیند از کارخانه های ریخته گری معمولی دشوار است که به سرعت شروع به کار کنند." درک عمیقی از ویژگی های هر تجهیزات وجود دارد. اگر یک یا دو نفر باشد فشار زیادی وارد می شود. این تیم بزرگتر است و برای هر فرد مسئول چندین تجهیزات فرآیندی علمی تر است."

در همان زمان، نرم‌افزار داده‌های بزرگ صنعتی نیز بلوغ فناوری زنجیره‌ای یکپارچه صنعت ریخته‌گری را تسریع می‌کند.

او شنگ‌هوا گفت: "ریخته‌گری نیازمندی‌های بالایی در پارامترهای فرآیند است. از 90 درصد به بالاتر، نمی‌توان تنها به تجربه استاد تکیه کرد. در عوض، به پلتفرم تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ کیفیت فرآیند، مجموعه داده‌های اینترنت اشیا و حتی الگوریتم یادگیری عمیق بسیار بستگی دارد."

در حال حاضر، کارخانه دیجیتال ساخته شده توسط Shuyi Gonglian، تمام تجهیزات موجود در جزیره ریخته گری را با تطبیق نرم افزار دیجیتال به اینترنت متصل می کند تا تمام پارامترهای فرآیند و داده های نتیجه بازرسی های کیفیت محصول بعدی را جمع آوری کند. پس از این، مدل داده پلت فرم تجزیه و تحلیل داده های بزرگ با کیفیت فرآیند ایجاد می شود.

با انباشت داده ها، می توان به ترکیب مواد خام، دمای قالب، دمای آلومینیوم مذاب، پارامترهای فرآیند دستگاه ریخته گری دایکاست، ترکیب مایع پاشش، مسیر پاشش و غیره نگاه کرد تا نرخ واجد شرایط محصولات ریخته گری یکپارچه بالاتر باشد. او شنگوا گفت.

در ماه آوریل، پروژه کارخانه دیجیتال صنعت ریخته گری کاملا شفاف فدراسیون صنایع هایوی و شویی به طور رسمی راه اندازی شد.

این سیستم شامل 14 ماژول و 35 عملکرد، از جمله مدیریت گزارش برنامه ریزی، مدیریت قالب، مدیریت کیفیت، مدیریت تجهیزات، و مدیریت استثنا و غیره برای دستیابی به دستیابی به زمان واقعی تجهیزات اینترنت اشیا، دستیابی به زمان واقعی داده های گزارش تولید، شفافیت لحظه ای داده های موجودی و تضمین کیفیت کامل خواهد بود. قابلیت ردیابی و سایر اهداف، ایجاد استانداردهای کیفیت کنترل فرآیند با بهبود کیفیت داخلی، و ایجاد یک کارخانه دیجیتال و هوشمند با فرآیندهای قابل ردیابی و کیفیت قابل ردیابی.

3.6، جزیره ریخته گری در جهت بزرگ تری می رود

در مقایسه با مواد بدون گرما، سیستم‌های ریخته‌گری و فرآیندهای کلی که هنوز در تلاش برای غلبه بر مشکلات هستند، بلوغ تکنولوژیکی تجهیزاتی مانند ماشین‌های ریخته‌گری با قالب و جزایر ریخته‌گری نسبتاً بالاتر است و آنها در جهت "بزرگ"تری حرکت می‌کنند.

لو یان به "Electric Vehicle Observer" گفت که به عنوان یک شرکت پیشرو در ماشین های ریخته گری در مقیاس بزرگ، سهم بازار LK در زمینه ریخته گری یکپارچه به بیش از 50٪ رسیده است. دستگاه ریخته گری در مقیاس بزرگ که قبلاً به تسلا فروخته شده بود هنوز از نوع سه صفحه ای است. در حال حاضر دستگاه دایکاست تحت فشار مستقیم توسعه یافته توسط آن وارد مرحله تولید انبوه شده است.
در حال حاضر، جریان اصلی طراحی ساختاری ماشین های ریخته گری به دو پرس دو صفحه ای و سه صفحه ای تقسیم می شود.

در این میان، نیروی گیره دستگاه دایکاست سه صفحه ای تنها یکی است. نوع دو صفحه ای به دلیل استفاده از کنترل محرک موتور سروو می تواند به طور انعطاف پذیر نیروی گیره را در یک محدوده کنترل کند. Swiss Bühler در طراحی های پرس دو صفحه ای برتر است.

لو یان گفت که علاوه بر مزایای عمر تجهیزات، پایداری و اندازه دستگاه ریخته گری، بزرگترین مزیت فشار مستقیم و پرس های دو صفحه ای نسبت به گذشته این است که خط تولید انعطاف پذیرتر است.

فرآیند دایکاست شامل طراحی یک سری پارامترها مانند سرعت تزریق، زمان پر شدن، دمای قالب و غیره است که ارتباط نزدیکی با هم دارند و مستقیماً بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارند.

قیمت نوع فشار مستقیم و نوع دو صفحه ای هم تناژ تفاوت چندانی با پرس سه صفحه ای ندارد. تفاوت فشار مستقیم با نوع دو صفحه ای با نسخه سوم عمدتاً در این است که الزامات قطعات اصلی پرس بیشتر است و الزامات طراحی ساختار پرس نیز بیشتر است.

در سطح کاربرد بازار، LK در حال حاضر دارای مزیت قابل توجهی برای اولین حرکت است.

مشخص است که بوهلر، یزومی و هائیتی همگی سفارش‌هایی برای ماشین‌های ریخته‌گری فشار بالا به ترتیب 6000 تن و 8000 تن دریافت کرده‌اند، اما هنوز تحویل داده نشده‌اند. LK بیش از 10 جزیره ریخته گری یکپارچه دارد که در ترمینال اجرا می شوند.

پس از تحویل دستگاه 6000 تنی به تسلا، دستگاه های 9000 تنی و 12000 تنی لیجین هر دو قرارداد خرید دریافت کرده و وارد مرحله تولید انبوه شده اند.
ریخته گری یک تکه در کارخانه خودروسازی جای پایی داشته است و در دراز مدت می تواند کارخانه خودروسازی را متحول کند.

در ترکیب با سایر مواد و نوآوری‌های فرآیند، ریخته‌گری یک تکه ممکن است اتومبیل‌ها را مانند لگو بسیار یکپارچه و آسان کند و سخت‌ترین بخش صنعت انسانی - خودروسازی را به یک نسیم تبدیل کند.

این رویای ماسک است، یک رویای عالی.

با این حال، یک فناوری، از ابتدا تا عالی، اغلب به زمان طولانی و فرآیند اجرای دردناک نیاز دارد. برای یک خودروساز بالغ، قابل اعتماد و کامل، استقرار یا عدم استقرار ریخته گری یکپارچه در این لحظه انتخاب دشواری است.