Cette nouvelle avancée permet de couler sous pression pratiquement toutes les pièces complexes du soubassement des véhicules électriques en une seule pièce. Cela sera la clé des futurs projets de Tesla visant à produire des voitures électriques abordables et à atteindre la rentabilité. Il peut développer une voiture à partir de zéro en 18-24 mois. L'impression 3D, le sable industriel et les alliages personnalisés jouent un rôle important.
Selon des médias étrangers citant cinq personnes proches du dossier, Tesla a réalisé une percée technologique dans le domaine du moulage sous pression intégré, qui sera la clé du plan de Tesla visant à produire des dizaines de millions de véhicules électriques abordables et à atteindre la rentabilité au cours de la prochaine décennie.
Grâce à cette avancée, Tesla peut mouler sous pression presque toutes les pièces complexes du soubassement d’un véhicule électrique en une seule pièce, au lieu d’environ 400 pièces.
Il est rapporté que cette nouvelle technologie est au cœur du système d'assemblage « Unboxed Assembly Process » de Tesla. Lorsque Tesla a annoncé le système d’assemblage en mars, elle a déclaré qu’il serait utilisé pour soutenir la production de modèles à bas prix. On s'attend à ce que cela puisse réduire le coût de production des véhicules électriques de 50 % et réduire l'espace de l'usine de 40 %.
Des sources ont souligné qu'avec cette nouvelle technologie, Tesla peut développer une voiture à partir de zéro en 18-24 mois, alors que la plupart de ses concurrents pourraient actuellement prendre 3-4 années.
Tesla prévoit une petite voiture électrique à 25 $000. Ce rapport souligne que ce modèle peut utiliser un cadre moulé surdimensionné pour combiner l'avant, l'espace de stationnement et le bas de la carrosserie (là où est placée la batterie). Tesla devrait décider de le faire dès ce mois-ci, et le produit final pourrait changer au cours du processus de vérification de la conception.
Terry Woychowski, président de la société d'ingénierie américaine Caresoft Global, estime que si Tesla parvient à mouler sous pression la plupart des composants de son châssis en une seule pièce, cela bouleversera encore davantage la façon dont les voitures sont conçues et fabriquées. « Il s'agit d'un outil extrêmement puissant qui a un impact énorme sur l'ensemble du secteur. Mais il s'agit également d'une tâche extrêmement difficile et les pièces moulées sont très difficiles à réaliser, en particulier les pièces moulées les plus grandes et les plus complexes.
▌Impression 3D, sable industriel et alliages sur mesure
Cette fois, la percée de Tesla réside principalement dans deux aspects : l'un est la manière de concevoir et de tester des moules géants pour la production de masse ; l'autre est la façon dont les pièces moulées combinent des sous-châssis creux avec des nervures internes pour réduire le poids. poids et améliorer la résistance aux chocs.
Les deux innovations ont été développées conjointement par des experts multinationaux en conception et en moulage et impliquaient l’utilisation de l’impression 3D, du sable industriel et des alliages personnalisés.
En fait, pour les constructeurs automobiles, « intégrer des pièces plus grandes » a toujours été un problème : fabriquer des moules plus grands peut certes améliorer l'efficacité, mais cela coûte cher et comporte d'innombrables risques.
Un expert en moulage a déclaré qu'une fois qu'un grand moule d'essai en métal est fabriqué, chaque ajustement d'usinage pendant le processus de conception peut coûter 100 $,000, et refaire complètement le moule peut coûter 1,5 million de dollars. Une autre personne a déclaré que l’ensemble du processus de conception d’un grand moule métallique coûte généralement environ 4 millions de dollars. En conséquence, la plupart des constructeurs automobiles s’en abstiennent. Parce que du point de vue du bruit et des vibrations, de l’assemblage et du traitement de surface, de l’ergonomie et de la résistance aux chocs, il faudra peut-être au moins six ajustements pour concevoir un moule parfait.
Malgré les risques et les difficultés, des sources ont souligné que la vision originale de Musk était de trouver un moyen de mouler sous pression tout le soubassement en une seule pièce.
À cette fin, Tesla s’est tourné vers des entreprises qui utilisent l’impression 3D et du sable industriel pour fabriquer des moules de test. Grâce à des fichiers de conception numérique, une machine à jet de liant est utilisée pour déposer un adhésif liquide sur une fine couche de sable et la construire couche par couche. Un moule dans lequel un alliage fondu peut être moulé sous pression.
Une source a déclaré que même avec plusieurs versions, le processus de vérification de la conception du moulage au sable est extrêmement bon marché, ne représentant que 3 % du coût des prototypes métalliques – ce qui signifie que Tesla peut ajuster le prototype autant de fois que nécessaire et le construire en quelques secondes seulement. . Imprimez un nouveau prototype en quelques heures.
L'avantage en termes de coût est d'une part, et d'autre part, après avoir utilisé le moulage en sable, le cycle de vérification de la conception ne prend que 2-3 mois, tandis que le prototype du moule métallique prend 6-12 mois.
De plus, le faux-châssis d’un châssis de voiture est généralement creux pour réduire le poids et améliorer la résistance aux chocs. Pour couler le sous-châssis creux, Tesla prévoit de placer un noyau de sable solide imprimé par une machine à jet de liant dans tout le moule. Une fois la pièce moulée sous pression, le noyau de sable sera retiré, laissant un vide.
Cependant, au cours de ce processus, en raison des performances différentes de l'alliage d'aluminium utilisé à l'origine pour produire des pièces moulées dans des moules en sable et des moules métalliques, il n'a pas été en mesure de répondre aux normes de résistance aux chocs et aux autres normes de Tesla. C’est pourquoi les experts en moulage ont surmonté ce problème en créant des alliages personnalisés.
Une fois que Tesla aura finalisé le prototype de moule, elle pourra investir dans la fabrication du moule métallique final pour la production de masse.
▌Les nouveaux modèles de Tesla offrent d'excellentes opportunités d'utilisation. De nombreux constructeurs automobiles ont opté pour le moulage sous pression intégré.
Tesla développe actuellement deux petites voitures : une pour un usage personnel et une autre pour Robotaxi. Des sources ont souligné que leurs structures de soubassement sont relativement simples, ce qui constitue également une excellente opportunité pour l'utilisation de la nouvelle technologie de Tesla.
Bien sûr, si Tesla détermine qu'elle coulera sous pression le soubassement de la carrosserie intégrée, elle devra décider quelle machine de moulage sous pression utiliser, et ce choix déterminera également la complexité du châssis de la voiture - afin de couler rapidement sous pression. Pour une pièce aussi grande, Tesla aura besoin d'une nouvelle. Pour les machines de moulage sous pression plus grandes, la force de serrage doit atteindre ou dépasser 16,000 tonnes, ce qui est plus cher et peut nécessiter un plus grand espace d'usine.
Cependant, la force de serrage élevée ne peut pas accueillir le noyau de sable imprimé en 3D requis pour créer le sous-châssis creux. Des personnes proches du dossier ont déclaré que Tesla pourrait résoudre ce problème en utilisant un autre type de machine de moulage sous pression. Cette méthode injecte lentement l'alliage fondu tout en contenant le noyau de sable et tend à produire une pièce coulée de meilleure qualité ; cependant, le processus prend plus de temps.
Tesla a toujours été un fervent partisan et praticien du moulage sous pression intégré. Selon les informations publiées par l'entreprise, grâce à l'utilisation de la technologie de moulage sous pression intégrée, les 80 pièces estampées et soudées du plan original du modèle Y peuvent être intégrées en un seul moulage, permettant ainsi une réduction des coûts de 40 % et une réduction de poids de 10 %.
Il convient de noter que la plupart de ceux qui ont suivi Tesla pour rejoindre l'équipe intégrée de moulage sous pression étaient des constructeurs de voitures à énergies nouvelles telles que Weilai, Xpeng et Ideal, tandis que les constructeurs automobiles traditionnels étaient très peu nombreux. Désormais, outre Toyota, General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars, etc. ont également commencé à planifier l'adoption de cette technologie.
En ce qui concerne la chaîne industrielle globale, Guotai Junan estime que l'amont se compose de matériaux en alliage d'aluminium sans traitement thermique, de machines de moulage sous pression et de moules de moulage sous pression. La marge bénéficiaire brute des moules de moulage sous pression intégrés est de 40 %, le taux de profit net est de 20 %, le profit à maillon unique est le plus élevé, les barrières techniques sont les plus élevées et le modèle est décentralisé. ; Le secteur intermédiaire comprend des usines de moulage sous pression tierces et des constructeurs automobiles disposant de lignes de production auto-construites. La concurrence sur ce segment est féroce. Quelques fournisseurs de fonderie d'aluminium présentant des avantages essentiels occupent le marché de soutien pour la plupart des modèles de milieu à haut de gamme ; l’aval se connecte directement aux OEM.
Minsheng Securities a également souligné que les produits intégrés de moulage sous pression devraient s'étendre des produits de plancher arrière à la cabine avant, au plancher intermédiaire, au plateau de batterie et à d'autres pièces connexes. Il est recommandé de prêter attention à Ikodi, Xusheng Group, Wanfeng Aowei, Ruihu Mold, Merrill Lynch, Rongtai Technology, Bojun Technology, Duoli Technology, Xiangxin Technology, Huada Technology, Wencan Technology, Guangdong Hongtu, Lizhong Group, Lijin Technology, Yizumi, Xingyuan Zhuomai et Heli Technology.
