เทคโนโลยีหล่อตัวถังแบบ GIGA PRESS คืออนาคตของรถยนต์ไฟฟ้า รุ่นใหม่ๆ ?

Gigacasting คือเทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมขนาดใหญ่แบบหล่อด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมขนาดใหญ่ได้โดยไม่ต้องเชื่อมชิ้นส่วนย่อยเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มประสิทธิภาพ

Tesla เป็นบริษัทแรกที่นำเทคโนโลยี Gigacasting มาใช้ในการผลิตรถยนต์ โดยเริ่มใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ Model Y ในปี 2020 ปัจจุบัน Tesla มีโรงงาน Gigacasting ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา จีน และเยอรมนี

คำว่า “Gigacasting” หมายถึงการหล่อชิ้นส่วนขนาดใหญ่ของรถยนต์ด้วยอลูมิเนียม ซึ่งปกติแล้วจะทำจากชิ้นส่วนเล็กๆ หลายชิ้น โดยหลักการทำงานของมันคือการนำอะลูมิเนียมหลอมเหลวก้อนใหญ่ที่มีน้ำหนักเกือบ 82 กก. มาอัดลงในแม่พิมพ์ ภายใต้แรงกดดันมหาศาล (6-9,000 เมตริกตัน) ก่อนปล่อยออกมาเพื่อให้ส่วนประกอบที่ขึ้นรูปใหม่สามารถระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว แม้ว่าจะไม่มีอะไรใหม่เกี่ยวกับการหล่อ แต่เดิมมักใช้กับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ใช้แรงกดน้อยกว่า

การสร้างรถยนต์จากส่วนประกอบที่น้อยลงช่วยลดต้นทุนการผลิต Tesla กล่าวว่าส่วน Gigacast ที่ใช้ในด้านหลังของ Model Y ช่วยให้สามารถลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องอย่างมากในการผลิตกว่า 40%

Tesla กำลังทำงานในขั้นตอนต่อไปของกระบวนการหล่อ ซึ่งจะช่วยให้สามารถหล่อโครงสร้างพื้น EV ทั้งหมดให้เป็นส่วนประกอบเดียว และตอนนี้ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ กำลังกระโดดเข้าสู่เทคโนโลยีนี้ ส่วนหนึ่งเป็นความพยายามที่จะก้าวให้ทันกับ Tesla เมื่อเร็ว ๆ นี้ โตโยต้าได้เปิดตัวเทคโนโลยี Gigacasting ของตัวเอง โดยอ้างว่าสามารถลดขั้นตอนการผลิตจากหลายชั่วโมงเหลือเพียงสามนาที

ในประเทศจีนมีแบรนด์รถยนต์อย่าง NIO และ ZEEKR 009 ของ Geely ที่พวกเขาหล่อตัวถังด้านหลังแบบ gigacast ชิ้นเดียว ในขณะที่ G6 ของ Xpeng มีส่วนด้านหน้าแบบ gigacast

ประโยชน์ของเทคโนโลยี Gigacasting ได้แก่:

ลดต้นทุนการผลิต: เทคโนโลยี Gigacasting ช่วยลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมได้อย่างมาก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเชื่อมชิ้นส่วนย่อยเข้าด้วยกัน
เพิ่มประสิทธิภาพ: เทคโนโลยี Gigacasting ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
ปรับปรุงคุณภาพ: เทคโนโลยี Gigacasting ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงและทนทานมากขึ้น

เทคโนโลยี Gigacasting เป็นเทคโนโลยีการผลิตรถยนต์ที่ล้ำสมัย ซึ่งจะช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุนมากขึ้น

ตัวอย่างชิ้นส่วนรถยนต์ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยี Gigacasting ได้แก่:

ชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ เช่น พื้นรถ เสาประตู และเสาหลังคา
ชิ้นส่วนแชสซี เช่น กันชน ขอบล้อ และตัวถัง
ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เช่น บล็อกเครื่องยนต์และฝาสูบ

เทคโนโลยี Gigacasting กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์ เนื่องจากช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุนมากขึ้น

Tesla เป็นบริษัทแรกที่นำเทคโนโลยี Gigacasting มาใช้ในการผลิตรถยนต์ โดยเริ่มใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ Model Y ในปี 2020 ปัจจุบัน Tesla มีโรงงาน Gigacasting ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา จีน และเยอรมนี
NIO ยังใช้เทคโนโลยี gigacasting ในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าอีกด้วย บริษัทมีความร่วมมือกับ Guangdong Hongtu Technology ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์เครื่องจักรหล่อขึ้นรูปของจีน NIO ได้ใช้เทคโนโลยี gigacasting เพื่อผลิตพื้นด้านหลังของรถซีดาน ET5 แล้ว และคาดว่าจะใช้เทคโนโลยี gigacasting เพื่อผลิตส่วนประกอบเพิ่มเติมของยานพาหนะในอนาคต
Zeekr ซึ่งเป็นแบรนด์รถยนต์ไฟฟ้าของจีนที่ Geely Holding Group เป็นเจ้าของ กำลังใช้เทคโนโลยี gigacasting ในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าของตนเช่นกัน บริษัทมีความร่วมมือกับ Guangdong Hongtu Technology ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์เครื่องจักรหล่อขึ้นรูปของจีน Zeekr ได้ใช้เทคโนโลยี gigacasting เพื่อผลิตพื้นด้านหลังของ 001 MPV
XPeng ยังใช้เทคโนโลยี gigacasting ในการผลิตยานพาหนะไฟฟ้าอีกด้วย บริษัทมีความร่วมมือกับ Guangdong Hongtu Technology ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์เครื่องจักรหล่อขึ้นรูปของจีน XPeng ได้ใช้เทคโนโลยี gigacasting เพื่อผลิตส่วนหน้าและพื้นด้านหลังของรถซีดาน G6
Ford ประกาศในปี 2022 ว่าจะใช้เทคโนโลยี Gigacasting ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ F-150 Lightning รถยนต์กระบะไฟฟ้ารุ่นล่าสุดของบริษัท
BMW ประกาศในปี 2023 ว่าจะใช้เทคโนโลยี Gigacasting ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ iX M60 รถยนต์ SUV ไฟฟ้ารุ่นล่าสุดของบริษัท
Mercedes-Benz ประกาศในปี 2023 ว่าจะใช้เทคโนโลยี Gigacasting ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ EQS SUV รถยนต์ SUV ไฟฟ้ารุ่นล่าสุดของบริษัท
Volkswagen ประกาศในปี 2023 ว่าจะใช้เทคโนโลยี Gigacasting ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลักของรถยนต์ ID. Buzz รถยนต์ MPV ไฟฟ้ารุ่นล่าสุดของบริษัท
TOYOTA จะใช้เทคโนโลยีการหล่อแบบ Gigacasting ในปี 2025 เป็นต้นไป

ข้อเสียของการหล่อแบบ Gigacasting

ต้นทุนการลงทุนสูง: เครื่องจักร Gigacasting มีราคาแพงมาก ผู้ผลิตรถยนต์จำเป็นต้องลงทุนจำนวนมากเพื่อติดตั้งเครื่องจักรเหล่านี้
ความซับซ้อนของการผลิต: การผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ด้วยเครื่องจักร Gigacasting ต้องใช้ความซับซ้อนสูง ผู้ผลิตรถยนต์จำเป็นต้องมีทักษะและประสบการณ์ในการดำเนินการผลิตนี้
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมต้องใช้พลังงานและทรัพยากรจำนวนมาก ผู้ผลิตรถยนต์จำเป็นต้องมีมาตรการเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตด้วยเครื่องจักร Gigacasting

ตัวถัง Gigacasting ซ่อมได้เช่นเดียวกับตัวถังรถยนต์ทั่วไป แต่มีความแตกต่างบางประการที่ต้องพิจารณา

ความซับซ้อนของชิ้นส่วน: ตัวถัง Gigacasting เป็นชิ้นส่วนขนาดใหญ่และซับซ้อน ซึ่งอาจทำให้การซ่อมแซมทำได้ยากกว่าตัวถังรถยนต์ทั่วไป
วัสดุที่ใช้: ตัวถัง Gigacasting ทำจากอลูมิเนียม ซึ่งแตกต่างจากเหล็กที่ใช้ในรถยนต์ส่วนใหญ่ ช่างซ่อมรถต้องได้รับการฝึกอบรมพิเศษในการซ่อมแซมชิ้นส่วนอลูมิเนียม
เครื่องมือและอุปกรณ์: การซ่อมแซมตัวถัง Gigacasting ต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์พิเศษ เช่น เครื่องเชื่อมอลูมิเนียมและเครื่องบด

โดยทั่วไปแล้ว การซ่อมแซมตัวถัง Gigacasting จะดำเนินการในขั้นตอนต่อไปนี้:

ประเมินความเสียหาย: ช่างซ่อมรถจะประเมินความเสียหายของตัวถังเพื่อกำหนดขอบเขตของการซ่อมแซม
ถอดชิ้นส่วนที่เสียหาย: ช่างซ่อมรถจะถอดชิ้นส่วนที่เสียหายออกจากตัวถัง
ซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เสียหาย: ช่างซ่อมรถจะซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เสียหายโดยใช้เทคนิคที่เหมาะสมกับวัสดุที่ใช้
ประกอบชิ้นส่วนกลับเข้าที่: ช่างซ่อมรถจะประกอบชิ้นส่วนกลับเข้าที่
ทดสอบการซ่อมแซม: ช่างซ่อมรถจะทดสอบการซ่อมแซมเพื่อตรวจสอบว่ามีประสิทธิภาพ

การซ่อมแซมตัวถัง Gigacasting อาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการซ่อมแซมตัวถังรถยนต์ทั่วไป เนื่องจากต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์พิเศษ รวมถึงทักษะและประสบการณ์ของช่างซ่อมรถ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตรถยนต์บางรายเสนอการรับประกันตัวถังแบบยาวนานสำหรับรถยนต์ที่ใช้เทคโนโลยี Gigacasting ซึ่งอาจช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมในอนาคต

Giga Press

Giga Press (High pressure die casting machine) คือเครื่องจักร หรือ เครื่องหล่อปั้มรถยนต์ ที่ครบวงจรที่สุดในโลก (Die casting machine) ถูกสร้าง และ คิดค้นโดยบริษัท IDRA Group จากประเทศอิตาลี่ เครื่องจักรนี้ เป็นเครื่องจักร Die Casting อันทรงพลังมากที่สุดในโลก

IDRA ก่อตั้งขึ้นตั้งแต่ 1946 มีประสบการณ์ด้านการผลิตเครื่องหล่อโลหะแรงดันสูง โดยมี LK Technology ของ ฮ่องกง เป็นบริษัทแม่

เครื่องจาก Giga Press ภายใต้ชื่อรุ่น OL 6100 CS ถูกนำไปใช้ครั้งแรกโดย Tesla ปลายปี 2020 โดยเครื่องจักร Giga Press ติดตั้งที่โรงงานรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Factory ณ เมือง Fremont รัฐแคลิฟอร์เนีย น้ำหนักของมันมากถึง 410 – 430 ตัน

หลักการทำงานคราวๆ เตาหลอมจะรับอลูมิเนียมเย็นหนักกว่า 80 กิโลกรัม เข้าไปยังเครื่องหล่อเย็นด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อนาที

พร้อมการปั้มโลหะให้กลายเป็นรถยนต์ Cyle Time อยู่ที่ 80-90 วินาที ทำให้สามารถผลิตโครงรถยนต์กว่า 40-45 คันภายใน 1 ชั่วโมง และทำให้สามารถผลิตรถยนต์มากถึง 1000 คันต่อวัน

การหล่อแซสซีเป็นชิ้นเดียว ทำให้รถมีโครงสร้างที่แข็งแกร่ง และน้ำหนักเบาลง ช่วยให้รถวิ่งไกลขึ้น ช่วยลดความผิดพลาด และความคลาดเคลื่อนมากมายจากรอยเชื่อมต่อ

และ แน่นอน การผลิตเช่นนี้ ทำให้ต้นทุนรถยนต์แต่ละคันของเทสล่า ถูกลงกว่า 30% รวมๆแล้วต้นทุนในการผลิตแซสซีเทสล่า ถูกลง 40%

เทสล่า มีแผนติดตั้ง Gigapress ถึง 8 เครื่องในแต่ละโรงงาน Gigafactory ซึ่งรองรับการผลิตรถยนต์ได้มากถึง 4000 คันต่อวัน และ 1.5 ล้านคันต่อปี

Gigapress เริ่มใช้ในการผลิต Model Y ที่โรงงาน Gigafactory Fremont ในอเมริกา Gigafactory Berlin ในเยอรมัน Gigafactory Shanghai ในจีน Gigafactory Texas ในอเมริกา โดยเพิ่มขนาดการผลิต 8000 คันต่อวัน และ อาจผลิต Cybertruck เร็วๆนี้