«Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» (Перевод интервью Вольфрама Фолька порталу Automotive manufacturing solutions: https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
Предисловие Ивана Лещинского: потребность в аналитическом материале о мегаотливках/гигаотливках, заменяющих целые узлы кузова вроде переднего блока, появилась уже давно — с тех пор как это революционное решение Tesla скопировала корпорация Volvo (https://tttttt.me/metalformingforall/549), игнорировать его было бы дурным тоном. С радостью представляю вам интервью профессора Вольфрама Фолька из Технического Университета Мюнхена, возглавляющего кафедру технологий обработки давлением и литья. Приятного чтения!
"Процесс получения отливок из алюминиевых сплавов может революционизировать производство кузова. Профессор Вольфрам Фольк из Технического Университета Мюнхена подробно объясняет преимущества и недостатки так называемых мега- или гигаотливок.
Уже несколько автопроизводителей наращивают инвестиции в использование гигантских отливок, по мере того как они строят новые заводы или переоборудуют существующие для производства электромобилей. Пока что «Тесла» является первопроходцем, запустившим процесс получения отливок для больших структурных узлов кузова, которые могут заменять до 70 отдельных штампованных деталей кузова, но «Вольво» совсем недавно также анонсировала план по переходу на алюминиевые мегаотливки для заднего блока кузова на заводе Торсланда в Готенбурге (Швеция) для новых платформ электрокаров начиная с 2025 года.
Процесс предлагает потенциальный выигрыш в сокращении числа деталей кузова, что позволит полностью устранить ряд логистических процедур и выбросов в различных производственных процессах, при этом обеспечивает большую гибкость в отношении инженерной проработки платформы автомобиля. Однако, согласно мнению проф. Фолька, он также несет с собой определенные вызовы по части перераспределения оборудования на занимаемых площадях, и это может оказаться не столь эффективно для определенных заводов и производимых на них моделях по сравнению с традиционным кузовным производством. Фольк, эксперт по производству, ранее трудившийся на BMW, очерчивает ограничения этого нового процесса, но при этом указывает на его волнующие возможности.
Каков потенциал мегаотливок в автомобильной промышленности? Насколько нов этот процесс?
Что тут действительно ново, так это то, что этим процессом мы можем получить экстремально большие узлы кузова. До самого последнего времени самые большие литые компоненты, произведенные таким способом - это были купола амортизационных стоек и боковые усилители, как на крупных моделях Audi и BMW. Недавно мы увидели смелые решения по расширению этой технологии на куда более крупные компоненты, в особенности, панели заднего пола, которые считаются критичными для предотвращения скручивания кузова. Это означает, что наши утвержденные концепции по материалам кузова будут изменены" (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
Предисловие Ивана Лещинского: потребность в аналитическом материале о мегаотливках/гигаотливках, заменяющих целые узлы кузова вроде переднего блока, появилась уже давно — с тех пор как это революционное решение Tesla скопировала корпорация Volvo (https://tttttt.me/metalformingforall/549), игнорировать его было бы дурным тоном. С радостью представляю вам интервью профессора Вольфрама Фолька из Технического Университета Мюнхена, возглавляющего кафедру технологий обработки давлением и литья. Приятного чтения!
"Процесс получения отливок из алюминиевых сплавов может революционизировать производство кузова. Профессор Вольфрам Фольк из Технического Университета Мюнхена подробно объясняет преимущества и недостатки так называемых мега- или гигаотливок.
Уже несколько автопроизводителей наращивают инвестиции в использование гигантских отливок, по мере того как они строят новые заводы или переоборудуют существующие для производства электромобилей. Пока что «Тесла» является первопроходцем, запустившим процесс получения отливок для больших структурных узлов кузова, которые могут заменять до 70 отдельных штампованных деталей кузова, но «Вольво» совсем недавно также анонсировала план по переходу на алюминиевые мегаотливки для заднего блока кузова на заводе Торсланда в Готенбурге (Швеция) для новых платформ электрокаров начиная с 2025 года.
Процесс предлагает потенциальный выигрыш в сокращении числа деталей кузова, что позволит полностью устранить ряд логистических процедур и выбросов в различных производственных процессах, при этом обеспечивает большую гибкость в отношении инженерной проработки платформы автомобиля. Однако, согласно мнению проф. Фолька, он также несет с собой определенные вызовы по части перераспределения оборудования на занимаемых площадях, и это может оказаться не столь эффективно для определенных заводов и производимых на них моделях по сравнению с традиционным кузовным производством. Фольк, эксперт по производству, ранее трудившийся на BMW, очерчивает ограничения этого нового процесса, но при этом указывает на его волнующие возможности.
Каков потенциал мегаотливок в автомобильной промышленности? Насколько нов этот процесс?
Что тут действительно ново, так это то, что этим процессом мы можем получить экстремально большие узлы кузова. До самого последнего времени самые большие литые компоненты, произведенные таким способом - это были купола амортизационных стоек и боковые усилители, как на крупных моделях Audi и BMW. Недавно мы увидели смелые решения по расширению этой технологии на куда более крупные компоненты, в особенности, панели заднего пола, которые считаются критичными для предотвращения скручивания кузова. Это означает, что наши утвержденные концепции по материалам кузова будут изменены" (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"В каком отношении изменятся концепции материалов кузова?
Тесла сейчас подбирается к вопросу о термообработке. Новая технология подразумевает работу с изначально твердыми (литейными) сплавами. Хотя сплавы, способные к дисперсионному твердению (старение, обычно происходит после закалки и ведет к дополнительному упрочнению — И.Л.) демонстрируют свои преимущества в части прочности и пластичности. С изначально твердыми сплавами вы идете на некоторый компромисс, но экономите деньги на последующих процедурах. К тому же сейчас никто не имеет глубокого понимания о том, как бороться с искажениями формы, идущими от последующей термической обработки на отливках такого размера.
Та же Тесла, например, использует этот процесс для радикального снижения числа деталей до одного компонента. Насколько это реалистично?
У меня была возможность увидеть модель Y в так называемой зоне разборки. Тесла действительно сильно сократила число деталей кузова. Но ясно то, что сокращение числа деталей всё же не дарует операционные преимущества автоматически. Потому что вы должны смотреть на стоимость производства и материалов, а также на масштабы необходимых инвестиций в отливки, в целом. Такой подход мы утвердили, когда работали с различными институтами Общества Фраунгофера (европейский конгломерат научных институтов), такими как Институт индустриального инжиниринга, Институт производственных технологий и передовых материалов и Институт производственной оснастки и технологий обработки давлением. Вдобавок к этому, кузова с гигаотливками не обязательно становятся легче. Огромная отливка вполне логично требует соответствующей значительной толщины стенок. В то же самое время, с ней вы снижаете потенциал по созданию нужных свойств материала в точно требуемом месте — а ведь именно этого мы достигаем при классическом производстве кузовов из листовых штампованных деталей. Далее, производство штампованных деталей очень эффективно по части стоимости компонента, а технологии сборки и сварки кузовов можно очень легко автоматизировать.
В чем привлекательность производства гигантских отливок из алюминиевых сплавов вместо традиционного подхода к производству кузова?
Наряду с точечной сваркой, различные методы сборки кузова развились в опробованную и протестированную десятилетиями систему. Вы видите, что нижняя граница толщины металла в отливках составляет 2-3 мм, тогда как в кузовах из листовых штампованных деталей мы можем достигнуть и 0,7 мм. Это означает прежде всего, что гига- или мегаотливки не могут быть классифицированы ни как эффективное с точки зрения использования материала решение, ни как решение по снижению массы — да и не как более высокопроизводительное решение. Но это вероятнее всего станет некой альтернативой, добавляющей интересные вариации к уже устоявшимся системам сборки кузова. Для электромобилей в особенности гигаотливки это путь к переосмыслению конструкции кузова. В электромобиле у вас появляется новый элемент — батарейный блок, новый узел, который надо интегрировать. Прогресс, достигнутый за годы производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, к производству электромобилей применим с ограничениями, особенно когда дело касается задней и центральной части кузова. С подходом в стиле «гринфилд» («чистое поле»), который применяет Тесла в Бранденбурге (на своей новой фабрике в Грюнехайде, близ Берлина), например, автопроизводитель может существенно сэкономить место для кузовного цеха, применяя гигаотливки. С другой стороны, важно оценить, имеет ли смысл применение алюминиевых гигаотливок для «браунфилдов» (действующих заводов)“. (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
"В каком отношении изменятся концепции материалов кузова?
Тесла сейчас подбирается к вопросу о термообработке. Новая технология подразумевает работу с изначально твердыми (литейными) сплавами. Хотя сплавы, способные к дисперсионному твердению (старение, обычно происходит после закалки и ведет к дополнительному упрочнению — И.Л.) демонстрируют свои преимущества в части прочности и пластичности. С изначально твердыми сплавами вы идете на некоторый компромисс, но экономите деньги на последующих процедурах. К тому же сейчас никто не имеет глубокого понимания о том, как бороться с искажениями формы, идущими от последующей термической обработки на отливках такого размера.
Та же Тесла, например, использует этот процесс для радикального снижения числа деталей до одного компонента. Насколько это реалистично?
У меня была возможность увидеть модель Y в так называемой зоне разборки. Тесла действительно сильно сократила число деталей кузова. Но ясно то, что сокращение числа деталей всё же не дарует операционные преимущества автоматически. Потому что вы должны смотреть на стоимость производства и материалов, а также на масштабы необходимых инвестиций в отливки, в целом. Такой подход мы утвердили, когда работали с различными институтами Общества Фраунгофера (европейский конгломерат научных институтов), такими как Институт индустриального инжиниринга, Институт производственных технологий и передовых материалов и Институт производственной оснастки и технологий обработки давлением. Вдобавок к этому, кузова с гигаотливками не обязательно становятся легче. Огромная отливка вполне логично требует соответствующей значительной толщины стенок. В то же самое время, с ней вы снижаете потенциал по созданию нужных свойств материала в точно требуемом месте — а ведь именно этого мы достигаем при классическом производстве кузовов из листовых штампованных деталей. Далее, производство штампованных деталей очень эффективно по части стоимости компонента, а технологии сборки и сварки кузовов можно очень легко автоматизировать.
В чем привлекательность производства гигантских отливок из алюминиевых сплавов вместо традиционного подхода к производству кузова?
Наряду с точечной сваркой, различные методы сборки кузова развились в опробованную и протестированную десятилетиями систему. Вы видите, что нижняя граница толщины металла в отливках составляет 2-3 мм, тогда как в кузовах из листовых штампованных деталей мы можем достигнуть и 0,7 мм. Это означает прежде всего, что гига- или мегаотливки не могут быть классифицированы ни как эффективное с точки зрения использования материала решение, ни как решение по снижению массы — да и не как более высокопроизводительное решение. Но это вероятнее всего станет некой альтернативой, добавляющей интересные вариации к уже устоявшимся системам сборки кузова. Для электромобилей в особенности гигаотливки это путь к переосмыслению конструкции кузова. В электромобиле у вас появляется новый элемент — батарейный блок, новый узел, который надо интегрировать. Прогресс, достигнутый за годы производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, к производству электромобилей применим с ограничениями, особенно когда дело касается задней и центральной части кузова. С подходом в стиле «гринфилд» («чистое поле»), который применяет Тесла в Бранденбурге (на своей новой фабрике в Грюнехайде, близ Берлина), например, автопроизводитель может существенно сэкономить место для кузовного цеха, применяя гигаотливки. С другой стороны, важно оценить, имеет ли смысл применение алюминиевых гигаотливок для «браунфилдов» (действующих заводов)“. (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Отчеты СМИ цитируют потенциальное снижение издержек (благодаря отливкам) порядка 20-30%, главным образом за счет уменьшения количества роботов в сварке и количества процессов в штамповке.
Ну, здесь я бы был осторожнее, ведь инвестиции, особенно в части конкретного поколения сварочных роботов, амортизируются со временем. А для оборудования в штамповке (прессовых линий — И.Л.) амортизация может даже растянуться на три или четыре поколения модели автомобиля. Это постепенное «списание» оборудования продолжается в течение 30 лет минимум. Для тех автопроизводителей, которые уже используют данные линии для текущих поколений автомобилей, внедрение новой технологии не имеет никакого смысла. В противоположность этому, благодаря подходу «гринфилдов» Тесла может просто избежать типичных инвестиций в прессовое и сварочное оборудование. А вот для «браунфилдов», с точки зрения операционной деятельности абсолютно бессмысленно забросить дорогостоящее оборудование с долгим периодом амортизации. Поэтому в данной ситуации я бы не стал говорить о 20-30% экономии затрат, про которые говорится в СМИ.
Какие объемы практически осуществимы для литья из алюминиевых сплавов?
Что касается литейных процессов, есть важный аспект, связанный с достаточно заметно сокращенным сроком эксплуатации литейных форм по сравнению со штампами. Из-за так называемого термического удара эмпирическим путем доказано, что литейная форма для гигаотливок держится 100000-150000 циклов (плавок). В контрасте с этим, один поток штампов может быть использован на 5-6 миллионов ударов. То есть мы говорим о разнице порядка 20-30 раз. Есть совершенно ясно очерченный предел по объемам производства, в рамках которого решение с гигаотливками будет подходящим. По мне, алюминиевое литье имеет малый смысл применения для очень маленьких и очень больших объемов. Если мы говорим о массовом производстве в миллионах машин, то на цикл их выпуска вам понадобится около 6 или 7 дорогостоящих форм для гигаотливок. При этом мы принимаем во внимание, что литейная форма для одной детали, а именно заднего блока кузова Теслы Y, весит примерно 80-100 тонн. Это несет за собой дополнительные затраты на обслуживание и вспомогательное оборудование, например, на краны. Литейные формы для мегаотливок также могут создавать технологические трудности и опасности, такие как, например, утечка расплавленного металла. Рисками не быть способным к производству после таких аварий не стоит пренебрегать.
С этой точки зрения, насколько хрупкими являются мегаотливки?
Если говорить просто, то литье мегаотливок — процесс намного более сложный по сравнению с холодной листовой штамповкой. Ключевое слово здесь — брак. В этой связи важной вещью является охлаждение. Оператору должно быть ясно, что его уровень брака может быть 10-20% или даже больше. Это в свою очередь имеет воздействие на потоки сборки кузова, то есть на количество отливок, которое он должен произвести с запасом, чтобы избежать любых остановок в производстве автомобиля". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
"Отчеты СМИ цитируют потенциальное снижение издержек (благодаря отливкам) порядка 20-30%, главным образом за счет уменьшения количества роботов в сварке и количества процессов в штамповке.
Ну, здесь я бы был осторожнее, ведь инвестиции, особенно в части конкретного поколения сварочных роботов, амортизируются со временем. А для оборудования в штамповке (прессовых линий — И.Л.) амортизация может даже растянуться на три или четыре поколения модели автомобиля. Это постепенное «списание» оборудования продолжается в течение 30 лет минимум. Для тех автопроизводителей, которые уже используют данные линии для текущих поколений автомобилей, внедрение новой технологии не имеет никакого смысла. В противоположность этому, благодаря подходу «гринфилдов» Тесла может просто избежать типичных инвестиций в прессовое и сварочное оборудование. А вот для «браунфилдов», с точки зрения операционной деятельности абсолютно бессмысленно забросить дорогостоящее оборудование с долгим периодом амортизации. Поэтому в данной ситуации я бы не стал говорить о 20-30% экономии затрат, про которые говорится в СМИ.
Какие объемы практически осуществимы для литья из алюминиевых сплавов?
Что касается литейных процессов, есть важный аспект, связанный с достаточно заметно сокращенным сроком эксплуатации литейных форм по сравнению со штампами. Из-за так называемого термического удара эмпирическим путем доказано, что литейная форма для гигаотливок держится 100000-150000 циклов (плавок). В контрасте с этим, один поток штампов может быть использован на 5-6 миллионов ударов. То есть мы говорим о разнице порядка 20-30 раз. Есть совершенно ясно очерченный предел по объемам производства, в рамках которого решение с гигаотливками будет подходящим. По мне, алюминиевое литье имеет малый смысл применения для очень маленьких и очень больших объемов. Если мы говорим о массовом производстве в миллионах машин, то на цикл их выпуска вам понадобится около 6 или 7 дорогостоящих форм для гигаотливок. При этом мы принимаем во внимание, что литейная форма для одной детали, а именно заднего блока кузова Теслы Y, весит примерно 80-100 тонн. Это несет за собой дополнительные затраты на обслуживание и вспомогательное оборудование, например, на краны. Литейные формы для мегаотливок также могут создавать технологические трудности и опасности, такие как, например, утечка расплавленного металла. Рисками не быть способным к производству после таких аварий не стоит пренебрегать.
С этой точки зрения, насколько хрупкими являются мегаотливки?
Если говорить просто, то литье мегаотливок — процесс намного более сложный по сравнению с холодной листовой штамповкой. Ключевое слово здесь — брак. В этой связи важной вещью является охлаждение. Оператору должно быть ясно, что его уровень брака может быть 10-20% или даже больше. Это в свою очередь имеет воздействие на потоки сборки кузова, то есть на количество отливок, которое он должен произвести с запасом, чтобы избежать любых остановок в производстве автомобиля". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Некоторые автопроизводители рассматривают использование алюминиевых отливок для электромобилей и даже говорят об увеличении жесткости кузова...
Тут важно понимать точно, о чем идет речь. Нужно рассматривать в совокупности основные противоречащие друг другу цели в производстве кузовов. С одной стороны, есть вопросы жесткости кузова, его прочности и резонансной частоты. С другой стороны есть показатели краш-теста. Чем меньше компонент, тем больше у вас свободы действий для улучшений. С мегаотливками появляется следующее преимущество: элементы жесткости сложной формы могут производиться напрямую. Но есть также и ясные границы возможностей. Например, ничего невозможно поменять в структурном блоке, связанном с функционированием электрокара, который вносит большой вклад в жесткость кузова. По сравнению со стальными сваренными узлами, с мегаотливками вы очень быстро оказываетесь на пределе достигнутого в части инжиниринга. Возникает тот же вопрос: что с чем вы сравниваете? Архитектура электрокара выглядит совсем по-другому по сравнению с обычной машиной. И потом, у вас есть трудность с оптимизацией степеней свободы отливки в кузове. В особенности с изначально жесткими (литейными) алюминиевыми сплавами, ваши возможности в этой части очень ограничены.
Какова прочность алюминия по сравнению со сталями?
Существует широкий спектр сплавов. Литейные (те, что не позволяют проводить термическую обработку) по пределу прочности лежат в интервале от 250 МПа до максимума в 350МПа. Если брать стали с учетом горячештампованной (PHS) стали для листовой штамповки, то у вас есть стали с пределом прочности от 140 до 1500 МПа. Набор доступных материалов в данном случае намного шире. Если брать дисперсионно-твердеющие («стареющие») алюминиевые сплавы, то их интервал также солиден. Сплавы так называемой 7000 серии, например, достигают 500-600 МПа.
Тогда где же имеет смысл применение алюминиевых отливок для специфических деталей кузова — особенно когда автопроизводители рассматривают показатели краш-теста?
Они могут использоваться для центрального пола и задней части кузова. В краш-тесте нам не нужна высокая деформируемость в этих зонах. С другой стороны, я вижу только ограниченное применение мегаотливок в части переднего блока кузова. Одна из причин в том, что там особенно нужна и деформируемость, и устойчивость без хрупкости, для того чтобы соответствовать требованиям по фронтальному столкновению. Но тут я должен пояснить, что конструкция переднего блока в любом случае будет отличаться для электромобилей, например, когда электромотор находится посередине. С другой стороны, требования к центральному полу, включая отсеки с батареями, для электрокаров намного выше. Здесь фокус больше на прочности, чем на деформируемости. Также большие компоненты определенно имеют воздействие на возможности ремонта и дружелюбность машины к ремонту — и это в конечном счете влияет на стоимость. Тут до сих пор есть некоторые вопросы, остающиеся без ответа.
Будет ли перспективным подход «от кузова к шасси», при котором батареи играют структурную роль в кузове?
Благодаря нижнему положению тяжелых элементов, эта архитектура предлагает преимущества для динамики вождения. Они дают низкий центр тяжести и хорошее распределение массы. Функциональная интеграция блока батарей является базовым принципом конструирования кузова для электромобилей. Но этого можно достигнуть и соответствующими технологиями сборки кузова, и это необязательно подразумевает гигаотливки". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
"Некоторые автопроизводители рассматривают использование алюминиевых отливок для электромобилей и даже говорят об увеличении жесткости кузова...
Тут важно понимать точно, о чем идет речь. Нужно рассматривать в совокупности основные противоречащие друг другу цели в производстве кузовов. С одной стороны, есть вопросы жесткости кузова, его прочности и резонансной частоты. С другой стороны есть показатели краш-теста. Чем меньше компонент, тем больше у вас свободы действий для улучшений. С мегаотливками появляется следующее преимущество: элементы жесткости сложной формы могут производиться напрямую. Но есть также и ясные границы возможностей. Например, ничего невозможно поменять в структурном блоке, связанном с функционированием электрокара, который вносит большой вклад в жесткость кузова. По сравнению со стальными сваренными узлами, с мегаотливками вы очень быстро оказываетесь на пределе достигнутого в части инжиниринга. Возникает тот же вопрос: что с чем вы сравниваете? Архитектура электрокара выглядит совсем по-другому по сравнению с обычной машиной. И потом, у вас есть трудность с оптимизацией степеней свободы отливки в кузове. В особенности с изначально жесткими (литейными) алюминиевыми сплавами, ваши возможности в этой части очень ограничены.
Какова прочность алюминия по сравнению со сталями?
Существует широкий спектр сплавов. Литейные (те, что не позволяют проводить термическую обработку) по пределу прочности лежат в интервале от 250 МПа до максимума в 350МПа. Если брать стали с учетом горячештампованной (PHS) стали для листовой штамповки, то у вас есть стали с пределом прочности от 140 до 1500 МПа. Набор доступных материалов в данном случае намного шире. Если брать дисперсионно-твердеющие («стареющие») алюминиевые сплавы, то их интервал также солиден. Сплавы так называемой 7000 серии, например, достигают 500-600 МПа.
Тогда где же имеет смысл применение алюминиевых отливок для специфических деталей кузова — особенно когда автопроизводители рассматривают показатели краш-теста?
Они могут использоваться для центрального пола и задней части кузова. В краш-тесте нам не нужна высокая деформируемость в этих зонах. С другой стороны, я вижу только ограниченное применение мегаотливок в части переднего блока кузова. Одна из причин в том, что там особенно нужна и деформируемость, и устойчивость без хрупкости, для того чтобы соответствовать требованиям по фронтальному столкновению. Но тут я должен пояснить, что конструкция переднего блока в любом случае будет отличаться для электромобилей, например, когда электромотор находится посередине. С другой стороны, требования к центральному полу, включая отсеки с батареями, для электрокаров намного выше. Здесь фокус больше на прочности, чем на деформируемости. Также большие компоненты определенно имеют воздействие на возможности ремонта и дружелюбность машины к ремонту — и это в конечном счете влияет на стоимость. Тут до сих пор есть некоторые вопросы, остающиеся без ответа.
Будет ли перспективным подход «от кузова к шасси», при котором батареи играют структурную роль в кузове?
Благодаря нижнему положению тяжелых элементов, эта архитектура предлагает преимущества для динамики вождения. Они дают низкий центр тяжести и хорошее распределение массы. Функциональная интеграция блока батарей является базовым принципом конструирования кузова для электромобилей. Но этого можно достигнуть и соответствующими технологиями сборки кузова, и это необязательно подразумевает гигаотливки". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
(окончание перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Машин для производства больших алюминиевых компонентов-гигаотливок все еще не так много. Один из производителей — итальянская IDRA. Каков ваш прогноз для развития этого типа оборудования и процесса?
В настоящее время IDRA является единственным производителем в этой сфере, но есть другие компании, признающие потенциал данной ниши на рынке. Продумываются машины с усилием сжатия (литья) до 80000 килоньютонов. Но в этом случае достигаются физические пределы процесса. В настоящее время мы можем лишь рассуждать о возможностях такого процесса. Узнаем больше мы лишь тогда, когда увидим трудности и так называемые детские болезни, когда производство таких компонентов будет расти. Поэтому вопрос об эффективности оборудования и процесса в целом все еще в повестке дня. С одной стороны, если вы используете алюминиевые огромные отливки, вы можете сэкономить пространство, требуемое для производства кузова, потому что требуется меньше роботов, как мы обсуждали в начале разговора. С другой стороны, эти машины для литья громадные по своим габаритам.
Видите ли вы выигрыш в пространстве, или наоборот, его нехватку?
Машины для производства мегаотливок из алюминиевых сплавов занимают значительное пространство на заводах. Важный аспект в том, что литейные пресс-формы могут меняться только в вертикальном положении, с помощью кранов. Замена оснастки весом до 100 тонн и ее переналадка занимает 10-12 часов. Для сравнения, замена оснастки на современных крупных прессовых производствах, на высокоскоростных сервопрессовых линиях занимает около трех минут. Штампы могут выкатываться и закатываться горизонтально. Литейные пресс-формы должны устанавливаться только вертикально. Иначе будут проблемы с разделительным реагентом. Эта ситуация, наряду с неспособностью производить более одной мегаотливки за плавку, является главным ограничением процесса.
Тем не менее, гигаотливки приносят динамизм в производство. Автопроизводители уделяют большее внимание фундаментальным технологическим соображениям и достижению новых возможностей в производстве. И мне самому не терпится узнать, какие концепции в итоге станут определяющими в будущем". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
"Машин для производства больших алюминиевых компонентов-гигаотливок все еще не так много. Один из производителей — итальянская IDRA. Каков ваш прогноз для развития этого типа оборудования и процесса?
В настоящее время IDRA является единственным производителем в этой сфере, но есть другие компании, признающие потенциал данной ниши на рынке. Продумываются машины с усилием сжатия (литья) до 80000 килоньютонов. Но в этом случае достигаются физические пределы процесса. В настоящее время мы можем лишь рассуждать о возможностях такого процесса. Узнаем больше мы лишь тогда, когда увидим трудности и так называемые детские болезни, когда производство таких компонентов будет расти. Поэтому вопрос об эффективности оборудования и процесса в целом все еще в повестке дня. С одной стороны, если вы используете алюминиевые огромные отливки, вы можете сэкономить пространство, требуемое для производства кузова, потому что требуется меньше роботов, как мы обсуждали в начале разговора. С другой стороны, эти машины для литья громадные по своим габаритам.
Видите ли вы выигрыш в пространстве, или наоборот, его нехватку?
Машины для производства мегаотливок из алюминиевых сплавов занимают значительное пространство на заводах. Важный аспект в том, что литейные пресс-формы могут меняться только в вертикальном положении, с помощью кранов. Замена оснастки весом до 100 тонн и ее переналадка занимает 10-12 часов. Для сравнения, замена оснастки на современных крупных прессовых производствах, на высокоскоростных сервопрессовых линиях занимает около трех минут. Штампы могут выкатываться и закатываться горизонтально. Литейные пресс-формы должны устанавливаться только вертикально. Иначе будут проблемы с разделительным реагентом. Эта ситуация, наряду с неспособностью производить более одной мегаотливки за плавку, является главным ограничением процесса.
Тем не менее, гигаотливки приносят динамизм в производство. Автопроизводители уделяют большее внимание фундаментальным технологическим соображениям и достижению новых возможностей в производстве. И мне самому не терпится узнать, какие концепции в итоге станут определяющими в будущем". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
Насколько интересны материалы наподобие интервью о мегаотливках или статьи "Греть или не греть" о противостоянии холодной и горячей листовой штамповки?
Anonymous Poll
93%
Интересны, надо больше таких
8%
Неинтересно, слишком много букв
0%
Не понял вопроса
Toyota Tacoma TRD Pro (2022) – подштамповки на лицевых панелях как новый тренд для пикапов на американском рынке (https://jalopnik.com/the-2022-toyota-tacoma-trd-pro-is-lifted-even-more-and-1847019204). После новых Nissan Frontier (https://tttttt.me/metalformingforall/386) и Volkswagen Amarok большие буквы-подштамповки прямо на лицевых панелях кузова уже не вызывают удивления, но Toyota пошла немного дальше: буквы «TRD Pro» находятся не только на панели задка пикапа, а и на боковинах его короба, недалеко от линий стиля задней арки колеса (!). Мне уже приходилось писать о том, что так как эти подштамповки получают на основной формообразующей операции — вытяжке, это заставляет всех автопроизводителей без исключения работать по технике «преимущественного споттинга», и соответственно, специально назначаемого неравномерного зазора между рабочими частями на финальной стадии механической обработки (например, в зоне технологической надстройки — что это? см. https://tttttt.me/metalformingforall/115 - больше номинала, а в данном случае меньше номинала, чтобы контакт в этом месте был хорошим даже без доводки штампа, ещё до спаривания рабочих поверхностей). Важно тут то, что эта тенденция будет продолжена. Раз уж подштамповки-буквы начали вводить на навесных элементах и боковинах короба пикапов — значит, рано или поздно мы увидим их и на боковинах обычных автомобилей; я думаю, что это будет красиво, и тут есть чему поучиться. #новости #toyota #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
22.06.1941. Страшный день в нашей истории. Вечная память погибшим. Я нашёл архивный материал, рассказывающий, как в первые дни войны в СССР началось внедрение конкурирующих технологий изготовления танковых башен - штамповкой и литьем. Интересно узнать?
Anonymous Poll
95%
Да!
2%
Нет
3%
Не знаю
Специалисты Audi - об ограничениях искусственного интеллекта при контроле качества штампованных деталей с помощью оптических систем и нейросетей (https://www.automotiveit.eu/konzern-it-audi/audi-vereint-machine-learning-und-menschliches-wissen-127.html). О подобных системах от Elunic, встраиваемых в прессовые линии, я уже писал: https://tttttt.me/metalformingforall/598. Оказывается, в прессовом производстве на заводе Audi в Ингольштадте такая система действует уже с 2018 года, и специалисты, ответственные за "машинное обучение" и работу искусственного интеллекта, уже сделали реалистичную оценку его возможностей и ограничений при контроле качества деталей. Вот их выводы вкратце. 1) нужно расстаться с утопическими представлениями об искусственном интеллекте как панацее против всех бед - это сложная система, в которую надо очень долго и кропотливо вкладываться, прежде чем она начнёт приносить результаты, но и тогда она не будет полностью автономной; 2) для обучения системы требуются миллионы изображений (!), с помощью которых она сможет научиться отличать трещину от задира, задир от утонения и пр.; 3) хорошие новости для людей: опытные контролёры качества требуются не только для её обучения, но и для постоянного контроля, калибровки и перенастройки. То есть это, опять-таки, прежде всего рабочий инструмент — важный, но не исключающий остальных. Технологический прогресс несёт нам все больше таких новых инструментов, но это не значит, что человеческий фактор становится менее важным. Это касается всех сфер, не только штамповки, но и военного дела: например, возьмем передовую тенденцию повсеместного использования дронов - спецоперация на Украине показала очень ярко важность применения дронов в подразделениях начиная с уровня взвода, причём не только летательных, но и наземных "проходимцев" для разминирования или наблюдения за спасением мирных людей из подвалов в условиях городских боев. Снижает ли это важность оперативных решений, личного наблюдения командира за ходом боя и т.п.? Конечно, нет. Есть основания полагать, что системы автоматического контроля качества скоро станут такой же неотъемлемой частью нашего процесса, как и дроны у военных. #benchmarking #аналитика #audi
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
Где находится самое большое прессовое производство в мире? Одно из самых больших — прессовое производство АвтоВАЗа в Тольятти, а также главное прессовое производство Фольксвагена в Вольфсбурге (Германия), но чемпионом по площади является завод штамповки Sterling Stamping альянса Stellantis (экс-Chrysler) в Мичигане (США). Здесь штампуются основные крупные кузовные детали для Dodge, Jeep Cherokee, пикапов RAM 1500 и т. д. Его площадь составляет 2,74 миллиона квадратных футов. По иронии судьбы, после внедрения жесточайших санкций мирового масштаба против России наступил эффект бумеранга — в США взлетели цены на топливо и газ для предприятий, начинается рецессия — и на этом огромном заводе начались массовые сокращения из-за простоев и снижения спроса (https://moparinsiders.com/sterling-stamping-to-have-more-layoffs-effective-immediately/). Уже в марте этого года было уволено около 100 человек из 2100 работников завода, и с 20 июня (прямо с этой недели) планируется сократить не меньшее число. Морали здесь никакой нет, но отметим, что все эти пертурбации — это просто побочный эффект от санкций (как с мегаотливками «Tesla» из алюминия от нашего «Русала»: https://tttttt.me/metalformingforall/591), никаких ответных санкций Россия не вводила. Кстати, это предвидели и сами американские штамповщики в самом начале спецоперации на Украине: https://tttttt.me/metalformingforall/578.
Обязательно напишу подробнее о самом заводе позже. #новости #аналитика #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Обязательно напишу подробнее о самом заводе позже. #новости #аналитика #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Передние крылья Ford Explorer – яркий пример перетяжного радиуса, который не стали исправлять (!). Почему так случилось у них там при внедрении штамповки в США — не знаю, машина совсем не дешевая, и видеть такое не всем владельцам приятно. Я обнаружил это еще в 2017 году (на видео внизу видно). Происхождение дефекта очевидно: в листовой штамповке мы не просто смыкаем штампы, существует понятие натяжения листа, и соответственно прижимные поверхности на штампе, которые его обеспечивают. Перетяжной радиус — это последствия того, что лист продолжает затягиваться в матрицу в тот момент, когда он должен уже быть полностью заблокирован прижимом (по периферии вытяжного перехода), и придание формы должно продолжаться только смыканием пуансона и матрицы. Это лишнее «проскальзывание» ведет к тому, что лист двигается и в зоне линии стиля по пуансону... и тогда вместо одной линии стиля на наружной панели кузова мы видим ее повторение, «двойник» на расстоянии, равном пути этого лишнего "проскальзывания" (в штамповке для этого есть международный термин «skid line», по-французски звучит еще более ясно «glissement de rayon», скольжение радиуса; в принципе такие вещи должны отсекаться еще при компьютерном моделировании вытяжки в программах типа Autoform). На свет на готовом автомобиле это выглядит весьма уродливо (см. видео). В штамповке мы отлавливаем такие дефекты затиркой специальными «масляными» камнями, также этот след видно с обратной стороны деталей. Можете проверить сами — на всех «Эксплорерах» прошлого поколения эта штука очень заметна, и ее точно можно было сделать как минимум поменьше (обеспечив натяжение дополнительными перетяжными ребрами на прижиме). #ford #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
Новый Peugeot 408 (2023) - это прорыв в дизайне штампованных наружных панелей кузова. Можно как угодно относиться к агрессивной "германизации" стиля французов из PSA-"Пежо" (см. материал о боковинах нового 308: https://tttttt.me/metalformingforall/284) и их попыткам прорыва на рынок США, но их новаторство стало особенно часто проявляться уже в составе Альянса Stellantis, когда во главе его стал бывший "реношник" Карлос Таварес, до этого успевший возродить PSA и сделать его сверхрентабельным к 2020 году. В случае нового Peugeot 408 (пойдёт в продажу в 2023, предсерийные машины уже собраны): формально он задумывался как конкурент купе-кроссовера Renault Arkana (во французском исполнении, у нашей "Арканы" такая же внешность, но совсем другой салон и платформа), но в итоге в части кузова появился футуристичный "фастбэк-кроссовер", который не вписывается в общепринятые категории; что-то вроде смеси BMW X6 и "Бэтмобиля" (фото ниже). Возвращаюсь к штампованным деталям: вот в этом материале (https://youtu.be/6MpMRKTh_Y4) директор по дизайну "Пежо" Пьер-Поль Маттей подробно описал свой подход к созданию внешности этого кузова, обозначив его термином "фасетизация“, “огранение“ (от фр. facette - грань). То есть после продумывания общего силуэта кузова начинается его “огранка", добавление резких и симметричных стилевых линий, благодаря которым машина так бросается в глаза и запоминается. Начнём с боковины: её хвостовая часть была намеренно сделана в форме стрелки, так, что пришлось вводить декоративную черную накладку, имитирующую стекло, а на самом деле закрывающую острейший
угол стыка двух поверхностей - продолжения полки двери и поверхности, примыкающей к крыше и багажнику; все это на грани выполнимости техпроцесса. Этим новаторство боковины не ограничилось: дизайнер рассказывает, как им пришлось искать решение по сохранению максимально острой линии стиля посередине боковины, и обеспечению экстремально глубокой вытяжки. И компромиссов тут не было. Удивительно слышать от дизайнера слова вроде “разрывы" или" трещины", с которыми пришлось бороться команде проекта. Вся эта работа проводилась ещё на стадии цифровой валидации процесса, при компьютерном моделировании процесса штамповки. Уже с этой стадии специалисты по штамповке работали с дизайнерами максимально плотно, чего уж говорить о стадии запуска реальных штампов 😊 (продолжение ниже). #peugeot #benchmarking #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
угол стыка двух поверхностей - продолжения полки двери и поверхности, примыкающей к крыше и багажнику; все это на грани выполнимости техпроцесса. Этим новаторство боковины не ограничилось: дизайнер рассказывает, как им пришлось искать решение по сохранению максимально острой линии стиля посередине боковины, и обеспечению экстремально глубокой вытяжки. И компромиссов тут не было. Удивительно слышать от дизайнера слова вроде “разрывы" или" трещины", с которыми пришлось бороться команде проекта. Вся эта работа проводилась ещё на стадии цифровой валидации процесса, при компьютерном моделировании процесса штамповки. Уже с этой стадии специалисты по штамповке работали с дизайнерами максимально плотно, чего уж говорить о стадии запуска реальных штампов 😊 (продолжение ниже). #peugeot #benchmarking #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Продолжение о новаторстве Peugeot 408 (2023) в части штампованных наружных панелей кузова. Обратите внимание на "оборванные" стилевые линии на переднем крыле и симметричные им линии на боковине и задней двери (так, чтобы было видно в профиль); вот это уже настоящее испытание для специалистов по доводке штампа - мало того, что нужно следить за отсутствием перетяжек (как на Ford Explorer), так ещё и в месте резкого перехода стилевой линии в плоскость неизбежно возникает залом... который надо кропотливо устранять доводкой штампа, спаривая рабочие поверхности. Посмотрите на сложную многоплоскостную стилевую поверхность-подштамповку внизу дверей; на изогнутую линию возле стыка переднего крыла и двери, на заднюю дверь и её изгиб; на острейший "клюв" переднего крыла. Всё это ещё долгое время будет считаться ориентиром для кузовов новых автомобилей и штампованных наружных "лицевых" панелей (фото взяты с сайта caradisiac.com). #peugeot #benchmarking #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
P.P.S. Стилевые линии передней панели двери Peugeot 408 (2023). Тут целый ребус, я насчитал их аж 5, в разных плоскостях. #peugeot #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
Немного о самом большом прессовом производстве мира - Sterling Stamping Альянса Stellantis в США (ex-Chrysler). Тут интересные дедовские методы контроля качества штампованных деталей - как видите, работник проверяет отсутствие деформаций на панели крыши, предварительно нанеся на неё промышленное масло (вполне возможно, из маслосистемы пресса или штамповочная смазка). Видел я такое лет 12 назад, французский специалист по валидации дизайна использовал это в ситуации, когда не было возможности покрасить панель и проверить её как положено - а тут это официальный метод контроля. #stellantis #benchmarking
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
А вот этому у американцев точно стоит поучиться: на фото ниже штамп вытяжки простого действия боковины Jeep Cherokee, сделанный по глобальному стандарту NAAMS (North American Automotive Metric Standard) - см. обозначения на литье. Суть в том, что, оказывается, главные конкурирующие автопроизводители США - Chrysler (ныне часть Stellantis), General Motors и Ford - давным-давно договорились о едином стандарте изготовления оснастки и единых стандартных компонентах (типа газовых пружин, селективных пневмомеханизмов и т.д.). Это все глубоко противоречит законам свободного рынка, которые нам столько лет навязывали западные "партнёры"... и очень напоминает советскую систему ГОСТов и единых отраслевых стандартов. Тот случай, когда надо не слушать, что американцы пропагандируют, а смотреть на то, что они делают на самом деле у себя дома. Это в чистом виде протекционизм и защита национальных интересов, которые американцы так старательно подавляют во всем внешнем мире ради торжества рыночной экономики. #аналитика #benchmarking #stellantis
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
Smartform – патентованный метод борьбы с пружинением от ThyssenKrupp для деталей универсальной платформы MQB Volkswagen (они идут и на Seat, Skoda, Audi), главным образом для лонжеронов (https://www.thyssenkrupp-steel.com/en/newsroom/highlights/a-smart-froming-process.html). Основная идея в том, чтобы сначала получить достаточно глубокую U-образную подштамповку, а затем «разгладить» (сделать более плоской) ее на операции правки. Получается что-то вроде обратной дотяжки: пружинение обычно возрастает в ходе набора формы, а тут мы как бы «отматываем фарш назад», то есть делаем деталь более плоской. Режим деформации при этом также меняется, грубо говоря, с растяжения на сжатие — за счет этого и убирается пружинение. Технологический процесс штамповки лонжерона по технологии Smartform показан ниже (принципиальная схема по переходам): 1) вырубка; 2) вытяжка (предварительный набор формы); 3) дотяжка (получение окончательной формы U-образной подштамповки); 4) правка-«обратная дотяжка» (U-образная форма частично разглаживается); далее с 5 по 7 операцию идет обрезка, фланцовка, пробивка. Данная технология начала применяться совсем недавно для сверхвысокопрочных сталей (AHSS и UHSS), чья пластичность была улучшена, но проблемы с пружинением усугубились настолько, что многие автопроизводители стали чаще прибегать к листовой горячей штамповке (см. аналитический материал «Греть или не греть?» о противостоянии горячей листовой и холодной листовой штамповки: https://tttttt.me/metalformingforall/659). Этот прием позволяет радикально снизить упругие напряжения — причину пружинения — для достаточно большой группы деталей типа лонжеронов, поперечин, усилителей порога и т. п. Справедливости ради, нечто подобное уже применялось специалистами Opel также в рамках борьбы с пружинением, но для этого менялась форма окончательной детали: https://tttttt.me/metalformingforall/363; технология Smartform позволяет обойтись без этого. Нет сомнений, что новые сверхпрочные материалы потребуют всё более замысловатых методов борьбы с пружинением; найти их вы сможете на этом канале :) #benchmarking #vag #немного_матчасти #thyssenkrupp
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679
P.S. Вот более детальная схема технологического процесса для метода smartform (лонжероны платформы MQB Группы "Фольксваген"): обратите внимание, U-образная выштамповка становится более плоской; её глубина уменьшается. #benchmarking #немного_матчасти #thyssenkrupp #vag
Поддержать канал:
5469550046228679
Поддержать канал:
5469550046228679