De wereld van de elektrische auto’s, die vaak bruist van innovaties, heeft opnieuw een grote stap voorwaarts gezet. Dit keer niet door de lancering van een nieuw model, maar door een doorbraak in productietechnieken.
Tesla's recente prestaties op het gebied van 'gigacasting' hebben de concurrenten al verbijsterd achtergelaten, waardoor ze de Amerikaanse EV-gigant zijn gaan achtervolgen. Met hun megapersen die een klemdruk tussen 6.000 en 9.000 ton uitoefenen, heeft Tesla de productie van de voor- en achterconstructies van het Model Y effectief opnieuw vormgegeven. Dit proces heeft de kosten drastisch verlaagd, waardoor traditionele productiemethoden, zo mogen we zeggen, vreemd lijken.
De ‘unboxed’ productiestrategie, die Musk eerder dit jaar onthulde, staat klaar om nog een stap verder te gaan. Het doel? Bijna de gehele complexe onderkant van een EV als één enkel stuk spuitgieten. Een conventionele auto daarentegen gebruikt ongeveer 400 onderdelen. Stel je voor: 400 onderdelen teruggebracht tot slechts één. Als het woord ‘efficiëntie’ een afbeelding in het woordenboek zou hebben, zou dit het zijn.
Nu vraag je je misschien af: "Wat is het probleem?" Laat Terry Woychowski, president van het Amerikaanse ingenieursbureau Caresoft Global, verduidelijken: het gigacasten van het grootste deel van de onderkant van een EV zou een revolutie teweegbrengen in het ontwerp en de productie van auto's. “Het is een gamechanger”, zegt Woychowski, een doorgewinterde dierenarts met meer dan drie decennia bij GM. Hij erkent echter: "Gietstukken, vooral van deze omvang en complexiteit, zijn ongelooflijk uitdagend."
Er gaan geruchten de ronde dat Tesla's unieke ontwerp- en productieaanpak de ontwikkelingstijd van een auto zou kunnen terugbrengen tot slechts 18 tot 24 maanden. Om het in perspectief te plaatsen: traditionele fabrikanten hebben doorgaans drie tot vier jaar nodig. Dat is hetzelfde als het tempo van een paardenkoets vergelijken met dat van een ruimteraket.
En wat betekent al deze innovatie voor de consument? Een potentieel elektrisch voertuig met een prijskaartje van € 21.300,- halverwege het decennium. Deze EV zou een enkel groot frame kunnen hebben dat de voor-, achter- en centrale onderkant samenvoegt, waar onze geliefde batterij zich bevindt.
Maar hier wordt het nog spannender (als dat mogelijk is): de echte innovatie ligt in het matrijzenmaakproces. Traditioneel schuwen autofabrikanten gigantische constructies vanwege het ‘gigacast-dilemma’: hoge kosten, meerdere risico’s en de mogelijkheid van exorbitante uitgaven als er aanpassingen nodig zijn.
Tesla's oplossing? 3D-printen met industrieel zand. Met deze methode zijn de kosten van het validatieproces, zelfs na meerdere iteraties, slechts een fractie van die bij metalen prototypes. Maar elk verhaal heeft zijn minpuntjes. Ondanks de vooruitgang op het gebied van matrijsontwerp moest Tesla omgaan met de uitdagingen van de aluminiumlegeringen die bij het gieten worden gebruikt. Verschillende gedragingen in zand- en metalen mallen voldeden vaak niet aan de kwaliteitscriteria van Tesla. De oplossing? Op maat gemaakte legeringen, verfijnde koelprocessen en warmtebehandelingen na de productie.
Interessant genoeg zou de aankomende kleine auto van Tesla de proeftuin kunnen zijn voor deze uit één stuk bestaande EV-platformbenadering. Gezien zijn eenvoudiger ontwerp - denk minder aan een motorkap of kofferbak en meer aan een "batterijbak met vleugels" - is het een ideale kandidaat.
De reis verloopt echter niet allemaal van een leien dakje. Tesla moet nog de laatste hand leggen aan het type pers dat voor dit streven moet worden ingezet. Een pers met hoog klemvermogen kan grote lichaamsdelen snel uitrollen, maar kan mogelijk niet geschikt zijn voor de 3D-geprinte zandkernen die cruciaal zijn voor holle subframes. Er is een afweging tussen snelheid en kwaliteit: welk pad zal Tesla kiezen?
