晚点LatePost
24-01-17 00:15 微博认证:晚点LatePost 官方微博

【从拉链扣到汽车,#一体压铸如何改变制造世界的方式#丨TECH TUESDAY】“我们想要的是飞行汽车,得到却是 140 个字母的推文。” 硅谷风险投资家彼得·蒂尔(Peter Thiel)曾用这句话表达了他对现代科技的失望。登月、核反应堆之后,被定义成革命的新技术来来去去,城市的样貌并没有因此发生巨变。

飞行汽车确实没有出现,但我们每天接触的东西大多在过去几十年里完全改变,以毫不引人注意的方式。

购物中心的自动扶梯踏板表面有几十条棱柱交错排列。30 年前,这样一块踏板是由 8 块浇铸的钢板焊接而成,每造一块需要 15 分钟;今天是单块铝合金板一体成型,100 秒完工。制造过程极度简化:铝液注入模具,压住模具等铝凝固,然后丢到水里冷却,整个过程只要 100 秒,无需焊接。一台压铸机只需要 48 小时就能压出北京国贸商城所有电动扶梯的踏板。

过去 4 年,同样的变化发生在汽车车身上。特斯拉 2020 年 9 月第一次把压铸技术用到 Model Y 的车身后底板中。这个改进帮特斯拉把后底板的制造时间从 70 分钟缩短到两分钟。原本由 70 个铝块焊起来的后底板,现在一次就能压出来。

按照特斯拉的说法,这项被称为 “一体压铸” 的技术不但节省了 20% 的车身制造成本,也让车身变轻从而可以少装一些电池,进一步加速了新能源车的普及。

所有特斯拉率先应用的技术中,一体压铸是最快被整个汽车业采纳的。沃尔沃的车辆工程副总裁米开尔·费默(Mikael Fermer)称一体压铸是 “人类从木材转向钢铁造车以来,最伟大的技术转变。” 丰田汽车工程团队拆解完 Model Y 后赞扬这台车的车身是 “艺术品”。

为了能压出更大体积的车身,汽车品牌在过去三年对压铸机的力量提出疯狂且激进的要求。当特斯拉 2019 年使用一体压铸时,全球只有一台能输出 6000 吨力量的压铸机。2021 年筹划 Cybertruck 皮卡生产时,特斯拉要求压铸机供应商把这个数字拉到 9000 吨。

小鹏、问界等车企比特斯拉更激进,它们正在尝试一次压出整个汽车底盘。小鹏汽车的工厂里已在安装一台 16000 吨的压铸机。20000 吨也已经在计划表上。

力劲科技是全球最大的压铸机供应商,率先造出了从 6000 吨到 16000 吨里每个档位的超大型压铸机。过去三年,力劲科技卖出近 70 台超大型压铸机,每年就能让 750 万辆车用上一体压铸车身。但这还远不够。奔驰、大众、沃尔沃等跨国车企从 2022 年就已开始用一体压铸技术试产汽车,他们每年制造超过上千万辆车。

汽车业推动压铸技术进步后。一些新的机会也出现在压铸工艺面前。如通讯基站的散热片、滤波器,以及储能电池柜的外壳等。

2024 年 1 月,《晚点 LatePost》去了小鹏的汽车工厂和力劲的压铸机工厂,看到了这些机器怎样造汽车,也看到了它们如何被制造。

一台机器如何让 130 个焊接机器人失业

小鹏汽车去年 6 月在焊接车间边上盖了一间占地面积有 15 个足球场的厂房,专门生产一体压铸的汽车后地板。每过约 140 秒,就有一块半张乒乓球桌大小的车身后地板穿过厂房间的连廊进入焊接车间。

新厂房里有两台由力劲生产的压铸机正在工作。两台机器都由铸铁和锻钢构成,比独栋别墅还大。大的那一台重量超过 900 吨,能输出 1.2 万吨的力量。为了在工厂里塞下这样的机器,上海的一家车企曾拆掉工厂里的半块天花板,加上弧形的圆顶。

小鹏还给新工厂安装了一台承重 200 吨的龙门吊来安装、更换压铸机的零件。这种型号的吊车一般出现在港口,用来搬集装箱。

操作台在机身中部,需要先爬 15 级台阶,再往前走 5 米。走去的路上,你能感到裸露的皮肤逐渐干枯。因为台边就是一个 4 米高,大约能塞下 5 个成年人的炉子,一直在加热,把铝液的温度维持在 700 摄氏度。脚下的地面盖着一层润滑油,像一个月没打扫的厨房地板。

每隔两分钟,压铸机的腹部就会冒出一股白烟。这是压铸开始的信号。固定在机器顶部的两只机械臂先往下伸,把白色脱模剂喷到模具的每个角落,防止冷却的铝板粘在模具上。

接着,8 个氧气瓶大小的液压罐开始输出压力,并通过复杂的机械结构将力量放大 25 倍以上,把两层楼高、1 米多厚的正方形铁板推到底,紧紧压住另一端固定的模板。压铸机需要输出足够大的力量锁住模具,即锁模力。力劲的压铸机现在能把锁模力做到 16000 吨,相当于让 8000 辆汽车压在一块只有 16 平米大的铁块上。 http://t.cn/A6j4buUq

发布于 北京