1. Fundição sob pressão: Processo de formação de liga de alumínio automotivo amplamente aplicado

Fundição sob pressãoA tecnologia de fundição sob pressão, abreviada como tecnologia de fundição sob pressão, é uma técnica de fundição especializada. Essa técnica se refere a um método de fundição de precisão em que o metal líquido ou semilíquido é preenchido em uma cavidade de molde de fundição sob condições de alta velocidade e alta pressão, solidificando-se rapidamente sob pressão específica para formar uma peça fundida. Com uma história de mais de um século, essa tecnologia de fundição é amplamente utilizada no setor de fabricação de automóveis.

Atualmente, produtos de liga de alumínio fundido sob pressão compreendem aproximadamente 54% a 70% de alumínio usado em automóveis. Os fabricantes classificam as ligas de alumínio automotivas em ligas de alumínio fundido e ligas de alumínio deformável com base em suas diferentes propriedades de processamento. As ligas de alumínio fundido, o tipo mais amplamente usado em automóveis, encontram amplas aplicações em componentes estruturais, como rodas, peças de motor, chassis, suportes de amortecedores e estruturas espaciais.

Atualmente, o escopo de aplicação do fundição sob pressão de liga de alumínio para fins automotivos é classificado de acordo com as funções de uso, incluindo peças estruturais, peças de estresse, peças de segurança e peças decorativas. Inclui principalmente os seguintes cenários de aplicação:

• Sistema de energia: bloco de cilindros, cabeçote, tampa do cabeçote, cárter, cárter de óleo, pistão, corpo da bomba, tampa da bomba, carcaça e vários suportes do motor.
• Sistema de transmissão: carcaça da caixa de câmbio, placa de circuito de óleo da caixa de câmbio, carcaça da embreagem, garfo de câmbio, suporte da caixa de câmbio, etc;
• Sistema de direção: tampa da corrente, corpo da cremalheira e corpo do turbocompressor.
• Montagem do chassi: suporte de suspensão e travessa;
• Corpo: cubos de roda, componentes estruturais da carroceria e produtos decorativos;
• Outros: tampa da extremidade inferior do amortecedor, suporte do compressor, pedal da embreagem e pedal do freio, etc.

O desenvolvimento do setor de veículos de energia nova tem impulsionado a inovação contínua em Fundição sob pressão de liga de alumínio tecnologia. Com a melhoria contínua dos indicadores técnicos, como potência, segurança, conforto e leveza no setor de veículos de energia nova, os produtos automotivos de liga de alumínio necessários estão se desenvolvendo gradualmente em direção a paredes finas, alta resistência, baixo custo e direções estruturais integradas, fornecendo uma base de aplicação e força motriz para o desenvolvimento da tecnologia de fundição sob pressão.

O avanço da tecnologia de fundição sob pressão de ligas de alumínio para aplicações automotivas nos últimos anos dependeu em grande parte do refinamento e da modificação contínuos da composição dos materiais de liga de alumínio automotivos. Isso está associado ao uso da tecnologia de fundição sob pressão de alto vácuo e ao ajuste dos parâmetros do processo de tratamento térmico. O objetivo é explorar totalmente os recursos de processo dos materiais de liga de alumínio automotivos e aprimorar consistentemente as propriedades mecânicas gerais dos materiais de liga de alumínio fundido por meio de injeção de alta pressão e enchimento em baixa velocidade. No campo de veículos de energia nova, a fundição sob pressão de liga de alumínio foi aplicada em carcaças de baterias, carcaças de acionamento elétrico, motores e carcaças de máquinas integradas de redutores.

 2. Fundição sob pressão integrada: A Tesla lidera a nova transformação da tecnologia de fundição sob pressão

Integrado fundição sob pressão é uma nova transformação da tecnologia de fundição sob pressão. A tecnologia de fundição sob pressão integrada redesenha várias peças independentes que originalmente precisavam ser montadas no projeto e usa máquinas de fundição sob pressão superdimensionadas para fundir diretamente as peças inteiras em uma única injeção para atingir as funções originais.

A Tesla foi a primeira a aplicar a fundição sob pressão integrada ao assoalho traseiro. No Battery Day, em setembro de 2020, a Tesla anunciou que o Modelo Y adotaria um conjunto integrado de assoalho traseiro fundido sob pressão, o que reduziria 79 componentes e custos de fabricação em 40% em comparação com o conjunto original de estampagem e soldagem. Isso marca a implementação formal do conceito de design de montagem de grandes peças fundidas inteiras em vez da montagem de componentes individuais.

A moldagem por fundição sob pressão integrada do conjunto inferior da carroceria é a direção do desenvolvimento da Tesla. A Tesla anunciou planos para substituir todo o conjunto da parte inferior da carroceria, que consiste em 370 peças, por 2-3 peças fundidas grandes, reduzindo ainda mais o peso em 10%, o que corresponde a um aumento na autonomia de 14%.

A Tesla pode, potencialmente, conseguir uma fundição única da carroceria do carro em branco, eliminando assim completamente as linhas de produção de montagem. Em julho de 2019, a Tesla lançou uma patente intitulada "Máquina de fundição de formação integral multifacetada para chassis de automóveis e métodos de fundição relacionados". De acordo com as informações da patente, a máquina de fundição sob pressão é composta por uma parte central com um molde de casca de carroceria e várias peças de molde salientes que podem ser traduzidas em relação ao molde de casca. Vários moldes salientes podem convergir na área central para serem responsáveis pela fundição sob pressão de diferentes componentes, concluindo a fundição total ou parcial do chassi monolítico.

 3 Fundição sob pressão integrada: Inovando os processos tradicionais de fabricação de automóveis

Os processos tradicionais de fabricação de automóveis incluem principalmente estampagem, soldagem, pintura e montagem. O processo principal envolve a estampagem de chapas de aço em diferentes peças individuais, que são então montadas em um conjunto de carroceria por meio de soldagem, rebitagem, colagem e outros métodos. Posteriormente, são aplicados tratamentos anticorrosivos e de pintura, seguidos pela montagem de acabamentos internos e externos, trens de força, conjuntos de chassi e outros componentes para concluir a montagem do veículo.

Tecnologia integrada de fundição sob pressão representa uma inovação nos processos tradicionais de fabricação de automóveis. A carroceria traseira do Modelo Y da Tesla foi originalmente estampada e soldada com 70 peças, mas a fundição sob pressão integrada a consolida em um único componente. A consolidação de 70 peças em uma única oferece várias vantagens, incluindo a redução do peso da carroceria do veículo, economia de custos, melhorias na eficiência, redução das cadeias de suprimentos, redução dos tempos de fabricação e transporte, diminuição da dependência de mão de obra manual e robôs e aumento da escala de fabricação.