Tesla sta lavorando con diverse aziende di fusione in sabbia stampate in 3D
L'innovazione si concentra sul modo in cui gli stampi giganti vengono progettati e testati per la produzione di massa
Ricordi quando, nel 2020, siamo stati i primi media a mostrarti l’enorme parte in fusione dal design generativo creata da Tesla per la Model Y? Non c’erano indicazioni chiare che la parte fosse stata prodotta utilizzando la fusione in sabbia stampata in 3D, ma era molto probabile poiché ha consentito all’azienda di ridurre 70 componenti in uno solo. Ora, secondo un articolo di Reuters, le innovazioni di Tesla nel campo della fusione sono incentrate sulla stampa 3D con sabbia (come le tecnologie descritte nel Traditional Ceramic and Sand AM Market Report 2023 di VoxelMatter).
Il principale portale di notizie cita cinque diverse persone provenienti da specialisti di design e casting in Gran Bretagna, Germania, Giappone e Stati Uniti. Tutti hanno parlato alla Reuters in condizione di anonimato perché non sono autorizzati a parlare con i media. La svolta che Tesla ha realizzato si concentra sul modo in cui gli stampi giganti per un pezzo così grande sono progettati e testati per la produzione di massa e su come i calchi possono incorporare sottotelai cavi con nervature interne per ridurre il peso e aumentare la resistenza agli urti.
Secondo l’articolo dettagliato di Reuters, finora, le case automobilistiche hanno evitato di fondere strutture sempre più grandi a causa del “dilemma gigacast”: creare stampi per realizzare parti di 1,5 metri quadrati o più aumenta l’efficienza ma è costoso e comporta una miriade di rischi.
Una volta realizzato uno stampo di prova in metallo di grandi dimensioni, le modifiche alla lavorazione durante il processo di progettazione potrebbero costare 100.000 dollari a prova, o rifare completamente lo stampo potrebbe arrivare a 1,5 milioni di dollari, secondo uno specialista di fusione. Un altro ha affermato che l’intero processo di progettazione di uno stampo metallico di grandi dimensioni costerebbe in genere circa 4 milioni di dollari.
Ciò è stato ritenuto proibitivo dalle case automobilistiche, soprattutto perché un progetto potrebbe richiedere una mezza dozzina o più di modifiche per ottenere uno stampo perfetto dal punto di vista del rumore e delle vibrazioni, della vestibilità e della finitura, dell’ergonomia e della resistenza agli urti, hanno affermato le fonti.
Ma la visione di Musk fin dall’inizio era quella di trovare un modo per fondere il sottoscocca in un unico pezzo, nonostante i rischi, hanno detto le fonti.
Per superare gli ostacoli, Tesla si è rivolta ad aziende che realizzano stampi di prova con sabbia industriale con stampanti 3D. L’ elenco completo di queste società è disponibile nella directory di VoxelMatters e nel rapporto di mercato sopra menzionato. Utilizzando un file di progettazione digitale, le stampanti note come binder jet depositano un agente legante liquido su un sottile strato di sabbia e costruiscono gradualmente uno stampo, strato dopo strato, in grado di fondere le leghe fuse.
Secondo una fonte di Reuters, il costo del processo di convalida del progetto con fusione in sabbia, anche con più versioni, è minimo: solo il 3% rispetto a fare lo stesso con un prototipo in metallo. La proposta di valore della fusione in sabbia stampata in 3D è descritta in dettaglio anche nel rapporto di VoxelMatter.
Ciò significa che Tesla può modificare i prototipi tutte le volte che è necessario, ristampandone uno nuovo in poche ore utilizzando macchine di aziende come Desktop Metal (DM.N) e la sua unità ExOne, o la società tedesca voxeljet e diverse altre società cinesi che operano in il mercato cinese.
Il ciclo di validazione del progetto utilizzando la fusione in sabbia richiede solo due o tre mesi, hanno affermato due fonti di Reuters, rispetto ai sei mesi o un anno per i prototipi di stampi in metallo.
