特斯拉正在與多家 3D 打印砂型鑄造公司合作，突破巨型模具的大規(guī)模生產(chǎn)

在 2020 年，VoxelMatters曾向外界透露了特斯拉（Tesla）為其 Model Y車型創(chuàng)建的大型衍生設(shè)計(jì)鑄件。盡管沒有明確跡象表明該零件是使用 3D 打印砂型鑄造生產(chǎn)的，但這種可能性很大，因?yàn)樯靶?D 打印技術(shù)使特斯拉能夠?qū)⑵��?70 個(gè)組件減少為一個(gè)組件。

2023年9月18日，南極熊獲悉，根據(jù)路透社最新發(fā)布的一篇文章，特斯拉的鑄造創(chuàng)新確實(shí)集中在砂型 3D 打印技術(shù)上。

這家領(lǐng)先的新聞門戶網(wǎng)站引用了來自英國(guó)、德國(guó)、日本和美國(guó)的五位設(shè)計(jì)和鑄造專家的觀點(diǎn)。所有人都以匿名的方式接受路透社采訪，因?yàn)樗麄儫o權(quán)與媒體交談。特斯拉取得的突破集中在如何設(shè)計(jì)和測(cè)試如此大部件的巨型模具以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，以及鑄件如何將帶有內(nèi)部肋的空心副車架結(jié)合起來，以減輕車身重量并提高耐撞性。

根據(jù)路透社的詳細(xì)文章，到目前為止，汽車制造商一直避免鑄造更大的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椤扒д阻T造困境”：制造模具來制造 1.5 平方米或更大的零件可以提高效率，但成本昂貴，并帶來了無數(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

一位鑄造專家表示，一旦制作出大型金屬測(cè)試模具，設(shè)計(jì)過程中的機(jī)加工調(diào)整一次可能會(huì)花費(fèi)10 萬美元，或者完全重做模具可能會(huì)花費(fèi) 150 萬美元。另一位人士表示，大型金屬模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程通常需要花費(fèi)約 400 萬美元。

消息人士稱，這在汽車制造商看來是令人望而卻步的——特別是因?yàn)閺脑胍艉驼駝?dòng)、裝配和表面處理、人體工程學(xué)和耐撞性的角度來看，設(shè)計(jì)可能需要六次甚至更多的調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)完美的模具。

△圖片來源：特斯拉

但消息人士稱，盡管存在風(fēng)險(xiǎn)，馬斯克從一開始的愿景就是找到一種將車身底部鑄造成一體的方法。

為了克服這些障礙，特斯拉求助于使用 3D 打印機(jī)用工業(yè)砂制作測(cè)試模具的公司。這些公司的完整列表可在 VoxelMatters 發(fā)布的《2023 年傳統(tǒng)陶瓷和砂型增材制造市場(chǎng)》市場(chǎng)報(bào)告中找到：https://www.voxelmatters.report/product/traditional-ceramic-am-market-2023/。

使用數(shù)字設(shè)計(jì)文件，粘合劑噴射機(jī)的打印機(jī)將液體粘合劑有規(guī)律地沉積到薄薄的沙層上，并逐漸逐層構(gòu)建可以壓鑄出熔融合金的模具。

據(jù)路透社的一位消息人士稱，砂型鑄造的設(shè)計(jì)驗(yàn)證過程的成本（即使有多個(gè)版本）也是最低的——僅為金屬原型的 3%。VoxelMatter 的報(bào)告中還詳細(xì)描述了3D 打印砂型鑄造的價(jià)值主張。

這意味著特斯拉可以根據(jù)需要多次調(diào)整原型，使用 Desktop Metal (DM.N)及其子公司 ExOne、德國(guó)公司 voxeljet 以及其他幾家國(guó)產(chǎn)公司的機(jī)器在幾小時(shí)內(nèi)重新打印出一個(gè)新原型。

路透社的兩位消息人士稱，使用砂型鑄造的設(shè)計(jì)驗(yàn)證周期僅需兩到三個(gè)月，而金屬模具原型則需要六個(gè)月到一年。