Giga Press

Giga Press
nr 2 w fabryce Tesli , Fremont, 2020 r
Klasyfikacja	Odlewanie ciśnieniowe (HPDC)
Przemysł	Odlewanie metali
Aplikacja	Produkcja podwozi samochodowych
Wymiary	19,5 m × 5,9 m × 5,3 m 64 na 19 na 17 stóp
Waga	410–430 ton 900 000–950 000 funtów
Źródło paliwa	Elektryczny
Napędzany	Silniki 2 × 132kW Silniki 4 × 90kW
Wynaleziony	~2018
Przykłady	12+ ( Tesla, Inc. ) 1 (Głowicz)
Model	OL 9000 CS (Idra) OL 6100 CS (Idra) DCC 6000 ( LK )

Program Giga Press to seria maszyn do odlewania aluminium produkowanych przez Idra Group we Włoszech. Wyróżniają się tym, że są największymi obecnie produkowanymi maszynami do odlewania ciśnieniowego , o sile zwarcia od 55 000 do 61 000 kiloniutonów (5600 do 6200 tf). Każda maszyna waży 410–430 ton (900 000–950 000 funtów).

Maszyny Giga Press o podstawowej specyfikacji znajdowały się w katalogu Idry od 2018 roku, z wykorzystaniem dostosowanej prasy OL 6100 CS Giga Press, uruchomionej przez firmę Tesla, Inc. pod koniec 2020 roku do produkcji części podwozia do modelu Tesla Y.

formy odlewniczej z zimną komorą z prędkością 10 metrów na sekundę (22 mil na godzinę; 36 km / h). Czas cyklu wynosi ~80-90 sekund, co pozwala na wydajność 40-45 zakończonych odlewów na godzinę lub ~1000 odlewów dziennie.

Zasada działania

Giga Press w pozycji zamkniętej podczas odlewania + po usunięciu poprzedniego odlewu; oraz w pozycji otwartej do zrobotyzowanego usuwania odlewu + czyszczenia;

Odlewanie ciśnieniowe polega na wtłaczaniu stopionego stopu metalu do formy wielokrotnego użytku, a następnie otwieraniu formy w celu usunięcia gotowego elementu po jego zestaleniu. Otwarta forma jest schładzana do 185 ° C (365 ° F) i czyszczona przez roboty, a świeże stopione aluminium jest przygotowywane do następnego cyklu, który rozpocznie się 1-2 minuty po pierwszym cyklu. Każdy świeży odlew jest przycinany do przybliżonych rozmiarów, mierzony, sprawdzany pod kątem niedoskonałości i wysyłany do obróbki CNC do gotowego rozmiaru.

W przypadku operacji odlewania Giga Press Tesli wlewki i ścinki aluminium są topione w piecu do topienia zasilanym gazem ziemnym , działającym w temperaturze 850 ° C (1600 ° F), aż do uzyskania stanu płynnego. Żużel w postaci tlenku glinu jest mechanicznie usuwany z powierzchni, a reszta ciekłego metalu jest pompowana przez podgrzewane rury do zamkniętego pieca grzewczego pracującego w temperaturze 750–850 ° C (1400–1600 ° F), ogrzewanego 400 kilowatów (0,4 MW) energii elektrycznej. Aby zapobiec tworzeniu się tlenków, płaszcz zbiornika z gazowym azotem pokrywa stopione aluminium, które krąży w celu utrzymania stałej temperatury. Do usuwania zanieczyszczeń stosuje się gazowy argon i odgazowywacz obrotowy, a filtr z węglika krzemu usuwa większość innych cząstek większych niż 25 mikrometrów (1 tys.).

Na początku każdego cyklu odlewania roboty rozpylają 35 mililitrów (1,2 imp fl oz; 1,2 uncji amerykańskiej) oleju sojowego cienką warstwą wewnątrz każdej połowy formy, aby umożliwić oddzielenie. Forma jest zamknięta, a niskie podciśnienie 50 milibarów (50 hPa) powstaje w wyniku wypompowania powietrza z wnętrza. Dokładna ilość stopionego metalu jest pompowana z pieca podtrzymującego do komory odlewniczej Giga Press w temperaturze 750°C (1400°F) i wtłaczana do formy za pomocą szybkoobrotowego tłoka z dodatkowymi 8 mililitrami (0,28 imp fl uncji; 0,27 uncji US) smaru. Forma jest otwierana, a surowy odlew usuwany w temperaturze 400 ° C (750 ° F).

Robot sięga i usuwa odlew, umieszczając go w zbiorniku hartowniczym w celu obniżenia temperatury z 400 do 50 ° C (750 do 120 ° F). Mechaniczna prasa do przycinania tnie przybliżone krawędzie, a nadmiar aluminium jest zawracany z powrotem do pieca do topienia. Pozostała użyteczna część odlewu jest prześwietlana promieniami rentgenowskimi w celu sprawdzenia struktury wewnętrznej, przycinana laserowo , wiercona pod kątem wyposażenia, a następnie komputerowo mierzona pod kątem dokładności.

Struktura matrycy

Tylne matryce odlewnicze Tesli Model Y mają cztery znane widoczne części:

• 2 duże klasyczne matryce do licowania głównego, zorientowane pionowo z wtryskiem od dołu nieruchomej.
• 2 mniejsze boczne matryce klinujące, wsuwane w celu wstrzyknięcia i wysuwane w celu usunięcia.

Odlew z przodu sugeruje identyczny układ matrycy, z być może piątą matrycą klinową pod spodem (proces) do montażu na szynie zderzeniowej skierowanej do przodu (samochód).

Stop metali

Według analizy przeprowadzonej przez Sandy Munro , odlewany stop aluminium stosowany w dużych częściach podwozia Tesli to przede wszystkim mieszanka aluminium 89,5% - krzemu 8,5% oraz kilka innych pierwiastków śladowych, które mieszczą się w kategorii stopu Aluminium Association „AA 386”:

Przeanalizowano skład stopu megacastingu Tesla Model Y

Element	Nazwa	Odsetek
Glin	Aluminium	89,482%
Si	Krzem	8,525%
Cu	Miedź	0,790%
Mn	Mangan	0,455%
Fe	Żelazo	0,277%
Mg	Magnez	0,075%
zn	Cynk	0,020%
V	Wanad	0,015%
Ti	Tytan	0,013%
Ni	Nikiel	0,009%
Zr	Cyrkon	0,005%
Pb	Ołów	0,004%
Śr	Antymon	0,000%

składniki

Podciśnienie wewnątrz zamkniętej formy uzyskuje się za pomocą 4000-litrowego zbiornika wyprodukowanego przez firmę Fondarex w Szwajcarii.

Stopiony metal jest pompowany przez podgrzewane rury, a odgazowanie obrotowe jest przeprowadzane w celu zmniejszenia porowatości odlewu.

Kroki i zaangażowane maszyny:

• Piec do topienia (850°C, 1560°F)
• Piec do przechowywania (~ 750–850 ° C, 1380–1560 ° F)
• Giga Press („DCM” — maszyna do odlewania ciśnieniowego)
• Zbiornik oleju hartowniczego
• Mechaniczna prasa do przycinania
• Aparat rentgenowski ( kontrola porowatości )
• Laserowe wykończenie
• Wiercenie i gwintowanie (obróbka)
• Skanowanie laserowe ( współrzędnościowa maszyna pomiarowa , CMM )
• Wkładanie elementów mocujących
• Rozdrabniacz złomu (natychmiastowy zamknięty obieg odpadów aluminiowych)
• System próżniowy

Elementy wewnętrzne drugiej dostosowanej do Tesli prasy Idra OL 6100 CS Giga Press, ze szczeliną na formy do odlewania ciśnieniowego, między płytami i ruchomymi przełącznikami kompresji

Klienci

Tesli

W 2019 roku Jerome Guillen wskazał, że Tesla Grohmann Automation pracuje nad „gigantyczną, gigantyczną, gigantyczną maszyną”, aby „tworzyć pełnowymiarowe samochody w taki sam sposób, jak robi się samochody-zabawki”.

Dzięki naszym gigantycznym maszynom odlewniczym dosłownie próbujemy tworzyć pełnowymiarowe samochody w taki sam sposób, jak samochody-zabawki

Elon Musk (18 stycznia 2021)

Elona Muska , Tesla kupiła dwie największe maszyny odlewnicze na świecie w kwietniu 2020 r., Aby umożliwić odlewanie tylnego podwozia i szyn zderzeniowych Tesli Model Y jako jednego elementu. W styczniu 2021 roku Elon Musk ogłosił, że również tylne podwozie Tesli Cybertruck zostanie wyprodukowane przy użyciu maszyny odlewniczej o sile ponad 8 000 ton (80 000 kN). 16 marca 2021 r. w firmie Idra złożono zamówienie na pierwszą 8000-tonową matrycę.

Od października 2021 roku Tesla miała pięć maszyn odlewniczych zainstalowanych w Giga Shanghai , dwie maszyny zainstalowane w Tesli Factory w Kalifornii, dwie maszyny zainstalowane w Giga Berlin i dwie maszyny w Giga Texas - plus fundamenty w ramach przygotowań do wielu dodatkowych maszyn Giga Press.

Płyty dociskowe OL 9000 CS (siła 9000 ton) Giga Press, sfotografowane we Włoszech podczas trasy Idra Open House (2022)

W maju / czerwcu 2022 r. Idra montowała Giga Press o sile 9 000 ton (88 000 kN).

Fremont

Robot natychmiast po wyjęciu zakończonego tylnego megacastingu Tesli Model Y z maszyny do odlewania ciśnieniowego nr 1 (DCM1) w fabryce Tesli we Fremont, wrzesień 2020 r.

Rozpoczęcie prac przygotowawczych do instalacji pierwszej maszyny do odlewania ciśnieniowego Giga Press („ DCM1 ”) zaplanowano w Kalifornii na maj 2020 r. W maju 2020 r. Tesla wystąpiła do miasta Fremont o pozwolenie na budowę w celu wyburzenia myjni samochodowej w Fabryce Tesli , oraz zainstalowanie metalowej konstrukcji w kształcie łuku dla maszyn odlewniczych. W maju / czerwcu 2020 r. Tesla ogłosiła ofertę pracy „Castings Tooling & Process Engineer” w fabryce Tesli we Fremont, odpowiedzialnej za uruchomienie produkcji pierwszej prasy Giga. W czerwcu 2020 r. złożono zezwolenia dla fundacji wspierających Giga Press we Fremont, które następnie wydano 26 czerwca 2020 r.

wymagane było przeniesienie sprzętu elektrycznego i podniesienie rurociągu sprężonego powietrza o 1,8 metra (6 stóp); te kroki miały umożliwić instalację obszaru wiercenia i gwintowania („Drill & Tap”) dla linii odlewniczej „ DCM1 ” Giga Press w fabryce Fremont. Przygotowania dla obszaru Drill and Tap (D&T) wymagały zasypania wykopu. Kilka platform wymagało instalacji.

Pod koniec lipca 2020 r. Tesla złożyła wnioski o pozwolenie na prace budowlane przygotowujące maszynę do odlewania ciśnieniowego nr 2 ( DCM2 ) we Fremont.

Na początku sierpnia 2020 r. stanowisko odlewnicze i pierwsza prasa Giga były zasadniczo ukończone i zostały zmontowane na wolnym powietrzu na północnym krańcu budynku Zgromadzenia Ogólnego. Pozwolenia na laboratorium badawcze zostały złożone w sierpniu 2020 r. ( )

We wrześniu 2020 r. Pierwsza Giga Press w Fremont (DCM1) rozpoczęła produkcję próbnych serii jednoczęściowego tylnego odlewu Modelu Y, a druga Giga Press w Fremont (DCM2) została zainstalowana.

W dniu 11 marca 2021 roku jedna z pras Fremont zapaliła się.

Niemcy

Od lipca 2020 r. Plany fabryki Tesla Giga Berlin w Brandenburgii obejmowały zapewnienie i palowanie fundamentów pod osiem maszyn odlewniczych o sile 6100 ton (60 000 kN). ( )

Tesla Model Y budowane w Giga Berlin będą miały przeprojektowaną konstrukcję. Europejskie samochody Model Y będą wykorzystywać megacasting przedniego podwozia, oprócz megacastingu tylnego podwozia. Pierwsze maszyny 1-2 Giga Press w Berlinie będą potrzebne do produkcji podwozi Modelu Y, a pozostałe pozwolą na elastyczność w szybkim odlewaniu dużej liczby części. Pierwsze dwie europejskie maszyny Giga Press miały zostać dostarczone do Giga Berlin na początku 2021 roku.

Szanghaj

Lokalnie produkowana płyta kompresyjna (na dole po lewej) rozładowywana w fabryce Giga w Szanghaju w lipcu 2020 r.

Firma macierzysta Idry, LK Machinery, odbyła wycieczkę po fabryce w Shenzhen w dniu 27 listopada 2019 r., podczas której można było zobaczyć częściowo ukończoną maszynę. Podczas zwiedzania fabryki lokalnie produkowana chińska maszyna była oznaczona jako „Impress-Plus DCC6000”.

Do października 2020 r. w fabryce Giga w Szanghaju montowano trzy maszyny Impress-Plus DCC6000 do produkcji Modelu Y. ( )

Rok później, w październiku 2021 r., w Giga Shanghai dostępnych było pięć maszyn.

Teksas

Pracownicy budowlani przygotowujący trzy fundamenty Giga Press na terenie fabryki Giga Texas w styczniu 2021 r

W przypadku produkcji samochodów Tesla Model Y w Giga Texas , która rozpocznie się w 2022 r., Tesla zastosowała jednoczęściowy przód oprócz istniejącego jednoczęściowego odlewu tylnego.

terenie fabryki Giga Texas niedaleko Austin w Teksasie wylano betonowe fundamenty pod trzy maszyny Giga Press . ( )

21 stycznia 2021 roku na miejsce zaczęły docierać pierwsze komponenty Giga Press.

22 stycznia 2021 r. rama podstawowa pierwszej prasy Giga została rozpakowana i umieszczona na swoim miejscu. Do końca stycznia 2021 r. jedna płyta kompresyjna została podniesiona na miejsce, a pozostałe dwie były gotowe do użycia dźwigiem.

Od 2 lutego 2021 r. wszystkie główne komponenty pierwszej prasy Giga Press w zakładzie w Austin zostały zamontowane na miejscu.

15 kwietnia 2021 r. Do Giga Texas zaczęły napływać komponenty do drugiej prasy Giga Press.

Glovitech

Firma LK Technology dostarczyła jedną maszynę Impress-Plus DCC 6000 dla firmy Glovitech z Korei Południowej, zainstalowaną w strefie przemysłowej Vân Trung w dystrykcie Việt Yên w prowincji Bắc Giang w Wietnamie. Maszyna służy do produkcji dużych klatek Faradaya (obudowy częstotliwości radiowych) dla mobilnych stacji bazowych 5G . Maszyna została dostarczona w grudniu 2020 r., a pierwsze odlewy wyprodukowano w marcu 2021 r.

Linki zewnętrzne

• „Maszyna odlewnicza Gigapress” . Idra .
• Idra przedstawia Idra OL 5500 CS (materiał filmowy). Intro Grupa Idra. Grupa Idra . 24 czerwca 2019 . Pobrano 24 kwietnia 2020 r. – przez Youtube. Idra przedstawia Idra OL 5500 CS … doskonała odlewarka ciśnieniowa do części konstrukcji … myśl na wielką skalę … pierwsza produkcja sprzedana Giga Press … witamy w przyszłości … witamy w Giga Press
• „IDRA Giga Press #3” (poklatkowy montaż fabryczny). Październik 2020 – przez Youtube.
• Piżmo, Elon ; Baglino, Drew (22 września 2020). Model Y Giga Casting . Doroczne Walne Zgromadzenie 2020 i Dzień Baterii (przesunięcie 1:20:53). Tesla, Inc. – przez Youtube. [Elon Musk] jednoczęściowy odlew przedniego i tylnego korpusu… uruchomiliśmy największą maszynę odlewniczą, jaka kiedykolwiek została wyprodukowana, i obecnie pracuje tuż przy drodze w naszej fabryce we Fremont… nasz własny stop, ponieważ chcieliśmy stop odlewniczy o wysokiej wytrzymałości, który nie wymagał powlekania ani obróbki cieplnej. … interfejsy do tego, co nazywamy „baterią strukturalną” … wypełniacz, który jest klejem strukturalnym, a także uniepalniaczem, skutecznie skleja ogniwa z górną i dolną blachą … kanapka o strukturze plastra miodu z dwoma arkuszami podstawowymi … [Drew Baglino] warte kolejne 7 % redukcji poziomu dolarów za kilowatogodzinę na poziomie zestawu akumulatorów
• Tesla [@tesla] (5 lutego 2021). „Największa na świecie maszyna do odlewania ciśnieniowego… Może odlewać przednie i tylne podwozia pojazdów w jednym kawałku – w porównaniu z ponad 70 częściami do tych samych sekcji wcześniej” (Tweet) . Pobrano 5 lutego 2021 r. – za pośrednictwem Twittera .