Megacasting: Công nghệ tạo nên sự khác biệt cho Tesla

Trong khi nhiều hãng xe (cả mới thành lập và lâu năm) trong ngành công nghiệp ô tô vẫn chịu lỗ với xe điện, Tesla lại làm ăn nên làm ra với loại xe này. Công ty có trụ sở tại Texas đã đạt được điều này với nhiều biện pháp khác nhau, một trong số đó là các phương pháp sản xuất mới giúp giảm chi phí lắp ráp. 

Những phương pháp này bao gồm một công nghệ gọi là megacasting—hay gigacasting theo cách gọi của Tesla—được phát triển bởi Tập đoàn Idra của Ý. Tesla sử dụng công nghệ này tại nhiều nhà máy của mình, bao gồm cả cơ sở ở Texas, nơi sản xuất Model Y và Cybertruck.

Megacasting là một dạng đúc áp lực, quá trình này liên quan đến việc ép kim loại lỏng (thường là nhôm trong ngành công nghiệp ô tô) vào khuôn dưới áp suất cao. Lượng áp suất này phụ thuộc vào kích thước của thành phần. Một mảnh có diện tích bề mặt lớn cần nhiều kim loại được bơm vào khuôn với áp suất cao hơn, đòi hỏi lực kẹp của máy ép tăng lên để giữ khuôn trong quá trình đúc. 

Thông thường, các nhà sản xuất ô tô sử dụng hàng chục mảnh khác nhau được ép đùn, dập, rèn và đúc trong cấu trúc của các mẫu xe, và các mảnh này được gắn kết, hàn và dán lại với nhau như một phần của quy trình lắp ráp. Tuy nhiên, megacasting loại bỏ sự phức tạp này, thay thế nhiều bộ phận bằng một mảnh lớn, chẳng hạn như toàn bộ cấu trúc phía trước hoặc phía sau. Trong khi các bộ phận nhỏ hơn được dập và đúc theo phương pháp truyền thống có thể cần vài trăm tấn lực kẹp, thì các bộ phận lớn hơn được sản xuất bằng megacasting đòi hỏi máy ép có khả năng đạt tới lực kẹp hơn 9000 tấn.

Những chiếc "máy ép siêu lớn" này là những máy móc đắt tiền, nhưng hiệu quả của quá trình đúc này giảm chi phí sản xuất mỗi chiếc xe. Đó là lý do tại sao Tesla không phải là nhà sản xuất ô tô duy nhất đầu tư vào công nghệ này. 

Một chiếc megacasting thay thế từ 70 đến 100 bộ phận trên một chiếc xe. Điều này có nghĩa là tất cả các hoạt động liên quan đến sản xuất, vận chuyển và lắp ráp các bộ phận này đều bị loại bỏ, qua đó, giúp công ty tiết kiệm được chi phí.

Megacasting không chỉ giảm chi phí sản xuất mà còn có thể tạo ra các bộ phận nhẹ hơn so với các bộ phận được lắp ráp hoặc đúc bằng các phương pháp khác. Sự kết hợp này là một lợi thế đối với các nhà sản xuất xe điện cần giảm khối lượng đồng thời tăng lợi nhuận, tăng thêm khoảng cách di chuyển và hiệu suất của các mẫu xe điện.

 Việc triển khai quy trình sản xuất này trong ngành công nghiệp ô tô vẫn đang ở giai đoạn đầu. Ví dụ, Toyota đang phát triển hệ thống megacasting nhằm cải thiện tính linh hoạt sản xuất bằng cách chia khuôn thành hai loại: khuôn đa dụng dùng cho nhiều loại xe, được cố định trong máy megacasting, và khuôn chuyên dụng có thể thay đổi dành riêng cho từng mẫu xe. Toyota cho biết họ có thể thay thế khuôn chuyên dụng này chỉ trong vòng 20 phút, dự kiến sẽ tăng năng suất lên đến 20%. 

Tuy nhiên, megacasting cũng có những hạn chế của nó. Mặc dù việc đúc một mảnh cấu trúc duy nhất giảm thiểu nguy cơ sai sót của con người hoặc robot trong quá trình lắp ráp, điều này cũng có nghĩa là khó phát hiện lỗi hơn. Các nhà sản xuất ô tô sử dụng phương pháp truyền thống để tạo khung xe có thể khắc phục nhanh chóng và với chi phí thấp vấn đề của một bộ phận nào đó trên khung xe, trong khi vẫn có thể cứu được những vật liệu hoặc khu vực trên khung xe chưa bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, một lỗi lớn trong cấu trúc megacast có thể yêu cầu phải loại bỏ toàn bộ mảnh đúc.

Mối lo ngại này cũng liên quan đến chi phí sửa chữa. Những bộ phận đúc có khả năng biến dạng rất hạn chế khi xảy ra tai nạn mà chúng sẽ gãy. Khi điều đó xảy ra, bộ khung xe đúc không thể sửa chữa được.

 Đối với các xe có cấu trúc megacast, điều này có nghĩa là ngay cả một va chạm tương đối nhỏ cũng có thể có hậu quả nghiêm trọng. Thay vì thay thế một thành phần nhỏ, chúng ta phải thay thế toàn bộ cấu trúc. Thực sự thì không phải là không thể sửa chữa được, nhưng chi phí quá cao khiến xe thường xuyên phải bị bỏ đi.