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)建的大型衍生設計鑄件。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，因為砂型3D 打印技術使特斯拉能夠將汽車 70 個組件減少為一個組件。

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)新確實集中在砂型 3D 打印技術上。

這家領先的新聞門戶網(wǎng)站引用了來自英國、德國、日本和美國的五位設計和鑄造專家的觀點。所有人都以匿名的方式接受路透社采訪，因為他們無權與媒體交談。特斯拉取得的突破集中在如何設計和測試如此大部件的巨型模具以進行大規(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)路透社的詳細文章，到目前為止，汽車制造商一直避免鑄造更大的結構，因為“千兆鑄造困境”：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)風險。

一位鑄造專家表示，一旦制作出大型金屬測試模具，設計過程中的機加工調整一次可能會花費10 萬美元，或者完全重做模具可能會花費 150 萬美元。另一位人士表示，大型金屬模具的整個設計過程通常需要花費約 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——特別是因為從噪音和振動、裝配和表面處理、人體工程學和耐撞性的角度來看，設計可能需要六次甚至更多的調整才能實現(xiàn)完美的模具。

△圖片來源：特斯拉

但消息人士稱，盡管存在風險，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 打印機用工業(yè)砂制作測試模具的公司。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》市場報告中找到：https://www.voxelmatters.report/product/traditional-ceramic-am-market-2023/。

使用數(shù)字設計文件，粘合劑噴射機的打印機將液體粘合劑有規(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，砂型鑄造的設計驗證過程的成本（即使有多個版本）也是最低的——僅為金屬原型的 3%。VoxelMatter 的報告中還詳細描述了3D 打印砂型鑄造的價值主張。

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

路透社的兩位消息人士稱，使用砂型鑄造的設計驗證周期僅需兩到三個月，而金屬模具原型則需要六個月到一年。