ટેસ્લાએ વન-પીસ કાસ્ટિંગ ટેકનોલોજીમાં પરિપૂર્ણતા મેળવી હશે

રોઇટર્સ પાસે ટેસ્લામાં ઊંડાણપૂર્વકના ઉત્તમ સ્ત્રોત હોવાનું જણાય છે. 14 સપ્ટેમ્બર, 2023 ના રોજના એક અહેવાલમાં, તે કહે છે કે ઓછામાં ઓછા 5 લોકોએ તેમને કહ્યું છે કે કંપની તેની કારના અંડરબોડીને એક ટુકડામાં કાસ્ટ કરવાના તેના લક્ષ્યની નજીક પહોંચી રહી છે. ડાઇ કાસ્ટિંગ મૂળભૂત રીતે એકદમ સરળ પ્રક્રિયા છે. મોલ્ડ બનાવો, તેને પીગળેલા ધાતુથી ભરો, તેને ઠંડુ થવા દો, મોલ્ડ દૂર કરો અને બસ! તાત્કાલિક કાર. જો તમે ટિંકરટોય અથવા મેચબોક્સ કાર બનાવી રહ્યા હોવ તો તે સારી રીતે કામ કરે છે, પરંતુ જો તમે તેનો ઉપયોગ પૂર્ણ કદના વાહનો બનાવવા માટે કરવાનો પ્રયાસ કરો છો તો તે અત્યંત મુશ્કેલ છે.

કોનેસ્ટોગા વેગન લાકડાના બનેલા ફ્રેમ પર બનાવવામાં આવતા હતા. શરૂઆતના ઓટોમોબાઈલમાં પણ લાકડાના ફ્રેમનો ઉપયોગ થતો હતો. જ્યારે હેનરી ફોર્ડે પહેલી એસેમ્બલી લાઇન બનાવી, ત્યારે સીડીની ફ્રેમ પર વાહનો બનાવવાનો નિયમ હતો - ક્રોસ પીસ સાથે જોડાયેલા બે લોખંડના રેલ. પ્રથમ યુનિબોડી પ્રોડક્શન કાર 1934માં સિટ્રોએન ટ્રેક્શન અવંત હતી, ત્યારબાદ તે પછીના વર્ષે ક્રાઇસ્લર એરફ્લો આવી.

યુનિબોડી કારની નીચે કોઈ ફ્રેમ હોતી નથી. તેના બદલે, મેટલ બોડી એવી રીતે આકાર અને રચના કરવામાં આવે છે કે તે ડ્રાઇવટ્રેનના વજનને ટેકો આપી શકે અને અકસ્માતની સ્થિતિમાં મુસાફરોનું રક્ષણ કરી શકે. 1950 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, હોન્ડા અને ટોયોટા જેવી જાપાની કંપનીઓ દ્વારા શરૂ કરાયેલા ઉત્પાદન નવીનતાઓથી પ્રેરિત ઓટોમેકર્સે ફ્રન્ટ-વ્હીલ ડ્રાઇવ સાથે યુનિબોડી કાર બનાવવાનું શરૂ કર્યું.

એન્જિન, ટ્રાન્સમિશન, ડિફરન્શિયલ, ડ્રાઇવશાફ્ટ, સ્ટ્રટ્સ અને બ્રેક્સ સાથે સંપૂર્ણ પાવરટ્રેન એક અલગ પ્લેટફોર્મ પર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું જે ફ્રેમ પર બનેલી કાર માટે કરવામાં આવતી હતી તે રીતે એન્જિન અને ટ્રાન્સમિશનને ઉપરથી નીચે મૂકવાને બદલે, એસેમ્બલી લાઇન પર નીચેથી સ્થાને ઉપાડવામાં આવ્યું હતું. ફેરફારનું કારણ શું હતું? ઝડપી એસેમ્બલી સમય જેના કારણે ઉત્પાદનનો યુનિટ ખર્ચ ઓછો થયો.

લાંબા સમય સુધી, કહેવાતી ઇકોનોમી કાર માટે યુનિબોડી ટેકનોલોજી પસંદ કરવામાં આવતી હતી જ્યારે મોટી સેડાન અને વેગન માટે સીડી ફ્રેમ પસંદગી હતી. તેમાં કેટલાક હાઇબ્રિડ મિશ્રિત કાર હતા - યુનિબોડી પેસેન્જર કમ્પાર્ટમેન્ટમાં આગળ ફ્રેમ રેલ બોલ્ટ કરેલી હતી. ચેવી નોવા અને MGB આ વલણના ઉદાહરણો હતા, જે લાંબા સમય સુધી ટકી શક્યા નહીં.

ટેસ્લા ઉચ્ચ દબાણ કાસ્ટિંગ તરફ આગળ વધે છે

ટેસ્લા, જે ઓટોમોબાઈલ બનાવવાની રીતમાં ખલેલ પહોંચાડવાની આદત ધરાવે છે, તેણે ઘણા વર્ષો પહેલા ઉચ્ચ દબાણવાળા કાસ્ટિંગનો પ્રયોગ શરૂ કર્યો હતો. પહેલા તેણે પાછળનું માળખું બનાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું. જ્યારે તે યોગ્ય બન્યું, ત્યારે તેણે આગળનું માળખું બનાવવાનું શરૂ કર્યું. હવે, સૂત્રોના જણાવ્યા અનુસાર, ટેસ્લા આગળ, મધ્ય અને પાછળના ભાગોને એક જ કામગીરીમાં દબાણવાળા કાસ્ટિંગ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહી છે.

શા માટે? કારણ કે પરંપરાગત ઉત્પાદન તકનીકોમાં 400 જેટલા વ્યક્તિગત સ્ટેમ્પિંગનો ઉપયોગ થાય છે જેને પછી સંપૂર્ણ યુનિબોડી માળખું બનાવવા માટે વેલ્ડિંગ, બોલ્ટ, સ્ક્રૂ અથવા ગુંદર કરવું પડે છે. જો ટેસ્લા આ યોગ્ય રીતે કરી શકે છે, તો તેના ઉત્પાદન ખર્ચમાં 50 ટકા સુધીનો ઘટાડો થઈ શકે છે. બદલામાં, તે દરેક અન્ય ઉત્પાદક પર પ્રતિક્રિયા આપવા અથવા પોતાને સ્પર્ધા કરવામાં અસમર્થ શોધવા માટે ભારે દબાણ લાવશે.

એ કહેવાની જરૂર નથી કે તે ઉત્પાદકો ચારે બાજુથી માર ખાધાનો અનુભવ કરી રહ્યા છે કારણ કે મોટા પાયે યુનિયનવાળા કામદારો દરવાજા ખટખટાવી રહ્યા છે અને જે પણ નફો હજુ પણ મળી રહ્યો છે તેનો મોટો હિસ્સો માંગી રહ્યા છે.

જનરલ મોટર્સમાં 3 દાયકા સુધી કામ કરનારા ટેરી વોયચોવસ્ક ઓટોમોબાઈલના ઉત્પાદન વિશે એક કે બે બાબતો જાણે છે. તેઓ હવે યુએસ એન્જિનિયરિંગ કંપની કેરસોફ્ટ ગ્લોબલના પ્રમુખ છે. તેઓ રોઇટર્સને કહે છે કે જો ટેસ્લા EVના મોટા ભાગના અંડરબોડીને ગીગાકાસ્ટ કરવામાં સફળ થાય છે, તો તે કારની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનની રીતને વધુ વિક્ષેપિત કરશે. "તે સ્ટેરોઇડ્સ પર એક સક્ષમકર્તા છે. ઉદ્યોગ માટે તેનો મોટો અર્થ છે, પરંતુ તે ખૂબ જ પડકારજનક કાર્ય છે. કાસ્ટિંગ કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે, ખાસ કરીને મોટા અને વધુ જટિલ."

બે સૂત્રોએ જણાવ્યું હતું કે ટેસ્લાની નવી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન તકનીકોનો અર્થ એ છે કે કંપની 18 થી 24 મહિનામાં કાર વિકસાવી શકે છે, જ્યારે મોટાભાગના હરીફો હાલમાં ત્રણથી ચાર વર્ષ સુધીનો સમય લઈ શકે છે. એક મોટી ફ્રેમ - આગળ અને પાછળના ભાગોને મધ્યમ અંડરબોડી સાથે જોડીને જ્યાં બેટરી રાખવામાં આવી છે - નો ઉપયોગ નવી, નાની ઇલેક્ટ્રિક કાર બનાવવા માટે થઈ શકે છે જેની છૂટક કિંમત લગભગ $25,000 છે. ટેસ્લા આ મહિને જ નક્કી કરશે કે એક-પીસ પ્લેટફોર્મ પર ડાઇ-કાસ્ટ કરવું કે નહીં, ત્રણ સૂત્રોએ જણાવ્યું હતું.

આગળ મહત્વપૂર્ણ પડકારો

ટેસ્લા માટે ઉચ્ચ દબાણવાળા કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ કરવામાં સૌથી મોટા પડકારોમાંનો એક એ છે કે સબફ્રેમ્સ ડિઝાઇન કરવા જે હોલો હોય પરંતુ ક્રેશ દરમિયાન થતી શક્તિઓને દૂર કરવા માટે જરૂરી આંતરિક પાંસળીઓ હોય. સૂત્રો દાવો કરે છે કે બ્રિટન, જર્મની, જાપાન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ડિઝાઇન અને કાસ્ટિંગ નિષ્ણાતો દ્વારા નવીનતાઓ 3D પ્રિન્ટિંગ અને ઔદ્યોગિક રેતીનો ઉપયોગ કરે છે.

મોટા ઘટકોના ઉચ્ચ દબાણવાળા કાસ્ટિંગ માટે જરૂરી મોલ્ડ બનાવવાનું કામ ખૂબ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે અને તેમાં નોંધપાત્ર જોખમો પણ હોય છે. એક કાસ્ટિંગ નિષ્ણાતના મતે, ડિઝાઇન પ્રક્રિયા દરમિયાન મશીનિંગમાં ફેરફાર કરવા માટે પ્રતિ કલાક $100,000 ખર્ચ થઈ શકે છે, અથવા મોલ્ડને ફરીથી બનાવવા માટે $1.5 મિલિયનનો ખર્ચ થઈ શકે છે. બીજા એકે કહ્યું કે મોટા મેટલ મોલ્ડ માટે સમગ્ર ડિઝાઇન પ્રક્રિયાનો ખર્ચ સામાન્ય રીતે લગભગ $4 મિલિયન થશે.

ઘણા ઓટોમેકર્સે કિંમત અને જોખમો ખૂબ ઊંચા ગણાવ્યા છે, ખાસ કરીને કારણ કે અવાજ અને કંપન, ફિટ અને ફિનિશ, એર્ગોનોમિક્સ અને ક્રેશવર્થીનેસના દ્રષ્ટિકોણથી સંપૂર્ણ ડાઇ પ્રાપ્ત કરવા માટે ડિઝાઇનમાં અડધો ડઝન કે તેથી વધુ ફેરફારોની જરૂર પડી શકે છે. પરંતુ જોખમ એ એવી વસ્તુ છે જે ભાગ્યે જ એલોન મસ્કને પરેશાન કરે છે, જેમણે રોકેટને પાછળની તરફ ઉડાવનારા સૌપ્રથમ હતા.

ઔદ્યોગિક રેતી અને 3D પ્રિન્ટીંગ

ટેસ્લાએ એવી કંપનીઓ તરફ વળ્યા હોવાનું કહેવાય છે જે 3D પ્રિન્ટરનો ઉપયોગ કરીને ઔદ્યોગિક રેતીમાંથી ટેસ્ટ મોલ્ડ બનાવે છે. ડિજિટલ ડિઝાઇન ફાઇલનો ઉપયોગ કરીને, બાઈન્ડર જેટ તરીકે ઓળખાતા પ્રિન્ટરો રેતીના પાતળા સ્તર પર પ્રવાહી બંધનકર્તા એજન્ટ જમા કરે છે અને ધીમે ધીમે એક સ્તર દ્વારા સ્તર બનાવે છે, જે પીગળેલા એલોયને ડાઇ કાસ્ટ કરી શકે છે. એક સ્ત્રોત અનુસાર, રેતી કાસ્ટિંગ સાથે ડિઝાઇન માન્યતા પ્રક્રિયાનો ખર્ચ મેટલ પ્રોટોટાઇપ સાથે સમાન કાર્ય કરવાના લગભગ 3% જેટલો થાય છે.

તેનો અર્થ એ કે ટેસ્લા પ્રોટોટાઇપને જરૂર મુજબ ઘણી વખત બદલી શકે છે, ડેસ્કટોપ મેટલ અને તેના એક્સવન યુનિટ જેવી કંપનીઓના મશીનોનો ઉપયોગ કરીને કલાકોમાં એક નવું ફરીથી છાપી શકે છે. બે સૂત્રોએ જણાવ્યું હતું કે રેતી કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ કરીને ડિઝાઇન માન્યતા ચક્રમાં ફક્ત બે થી ત્રણ મહિનાનો સમય લાગે છે, જ્યારે ધાતુમાંથી બનેલા મોલ્ડ માટે છ મહિનાથી એક વર્ષનો સમય લાગે છે.

આટલી મોટી સુગમતા હોવા છતાં, મોટા પાયે કાસ્ટિંગ સફળતાપૂર્વક બનાવી શકાય તે પહેલાં હજુ પણ એક મોટો અવરોધ દૂર કરવાનો હતો. કાસ્ટિંગ બનાવવા માટે વપરાતા એલ્યુમિનિયમ એલોય રેતીના બનેલા મોલ્ડમાં ધાતુના બનેલા મોલ્ડ કરતા અલગ રીતે વર્તે છે. શરૂઆતના પ્રોટોટાઇપ્સ ઘણીવાર ટેસ્લાના સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળ જતા હતા.

ત્રણ સૂત્રોએ જણાવ્યું હતું કે કાસ્ટિંગ નિષ્ણાતોએ ખાસ એલોય બનાવીને, પીગળેલા એલોય ઠંડક પ્રક્રિયાને ફાઇન ટ્યુન કરીને અને પોસ્ટ-પ્રોડક્શન હીટ ટ્રીટમેન્ટ લઈને આ સમસ્યા પર કાબુ મેળવ્યો હતો. એકવાર ટેસ્લા પ્રોટોટાઇપ સેન્ડ મોલ્ડથી સંતુષ્ટ થઈ જાય, પછી તે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે અંતિમ મેટલ મોલ્ડમાં રોકાણ કરી શકે છે.

સૂત્રોએ જણાવ્યું હતું કે ટેસ્લાની આગામી નાની કાર/રોબોટેક્સીએ તેને એક ભાગમાં EV પ્લેટફોર્મ કાસ્ટ કરવાની એક સંપૂર્ણ તક આપી છે, મુખ્યત્વે કારણ કે તેનું અંડરબોડી સરળ છે. નાની કારમાં આગળ અને પાછળ મોટું "ઓવરહેંગ" હોતું નથી. "તે એક રીતે બોટ જેવું છે, બંને છેડા સાથે નાના પાંખો જોડાયેલ બેટરી ટ્રે. તે એક ભાગમાં કરવું અર્થપૂર્ણ રહેશે," એક વ્યક્તિએ કહ્યું.

સૂત્રોએ દાવો કર્યો હતો કે ટેસ્લાને હજુ પણ નક્કી કરવાનું બાકી છે કે જો તે અંડરબોડીને એક જ ભાગમાં કાસ્ટ કરવાનું નક્કી કરે તો કયા પ્રકારના પ્રેસનો ઉપયોગ કરવો. મોટા બોડી પાર્ટ્સ ઝડપથી બનાવવા માટે 16,000 ટન કે તેથી વધુ ક્લેમ્પિંગ પાવરવાળા મોટા કાસ્ટિંગ મશીનોની જરૂર પડશે. આવા મશીનો મોંઘા હશે અને તેમને મોટી ફેક્ટરી ઇમારતોની જરૂર પડી શકે છે.

ઉચ્ચ ક્લેમ્પિંગ પાવરવાળા પ્રેસ હોલો સબફ્રેમ્સ બનાવવા માટે જરૂરી 3D-પ્રિન્ટેડ સેન્ડ કોરોને સમાવી શકતા નથી. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, ટેસ્લા એક અલગ પ્રકારના પ્રેસનો ઉપયોગ કરી રહી છે જેમાં પીગળેલા એલોયને ધીમે ધીમે ઇન્જેક્ટ કરી શકાય છે - એક પદ્ધતિ જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કાસ્ટિંગ ઉત્પન્ન કરે છે અને સેન્ડ કોરોને સમાવી શકે છે.

સમસ્યા એ છે કે: તે પ્રક્રિયા વધુ સમય લે છે. "ટેસ્લા હજુ પણ ઉત્પાદકતા માટે ઉચ્ચ દબાણ પસંદ કરી શકે છે, અથવા તેઓ ગુણવત્તા અને વૈવિધ્યતા માટે ધીમા એલોય ઇન્જેક્શન પસંદ કરી શકે છે," એક વ્યક્તિએ કહ્યું. "આ સમયે તે હજુ પણ સિક્કો ઉછાળવા જેવું છે."

ટેકઅવે

ટેસ્લા ગમે તે નિર્ણય લે, તેની અસર વિશ્વભરના ઓટો ઉદ્યોગ પર પડશે. ટેસ્લા, નોંધપાત્ર ભાવ ઘટાડા છતાં, હજુ પણ નફામાં ઇલેક્ટ્રિક કાર બનાવી રહી છે - જે લેગસી ઓટોમેકર્સને કરવું અત્યંત મુશ્કેલ લાગી રહ્યું છે.

જો ટેસ્લા ઉચ્ચ દબાણવાળા કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ કરીને તેના ઉત્પાદન ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે, તો તે કંપનીઓ આર્થિક રીતે વધુ દબાણ હેઠળ આવશે. કોડક અને નોકિયા સાથે શું થયું તે કલ્પના કરવી મુશ્કેલ નથી. આનાથી વિશ્વ અર્થતંત્ર અને હાલમાં પરંપરાગત કાર બનાવતા તમામ કામદારો ક્યાં જશે તે કોઈ પણ અનુમાન કરી શકે છે.

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

લેખક: સ્ટીવ હેનલી

MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત